如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,左端接有一电阻R,一质量为m的金属棒MN放置在导轨上,整个...
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问题详情:
如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,左端接有一电阻R,一质量为m的金属棒MN放置在导轨上,整个装置于竖直向上的匀强磁场中,金属棒以初速度v0向右滑动,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,导轨足够长导轨和金属棒电阻不计,则下列说法正确的是( )
A. | 通过金属棒MN的电流方向为M→N | |
B. | 金属棒MN所受安培力方向水平向右 | |
C. | 整个运动过程中电阻R产生的焦耳热Q=mv | |
D. | 整个运动过程中金属棒MN的平均速度= |
【回答】
考点:
导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.
专题:
电磁感应——功能问题.
分析:
根据右手定则判断感应电流的方向;由左手定则判断金属棒MN所受安培力方向.由能量守恒求解电阻R产生的焦耳热.分析金属棒的运动情况,分析平均速度与匀变速直线运动平均速度的关系.
解答:
解:
A、根据右手定则判断可知通过金属棒MN的电流方向为M→N.故A正确.
B、由左手定则判断可知金属棒MN所受安培力方向水平向左,故B错误.
C、金属棒MN受到向左的安培力作用,做减速运动,最终停止运动,根据能量守恒得知电阻R产生的焦耳热 Q=mv.故C正确.
D、若金属棒做匀减速直线运动,平均速度为 ==.由于金属棒MN受到向左的安培力作用,做减速运动,速度减小,感应电流减小,棒所受的安培力减小,加速度减小,所以棒做加速度减小的变减速运动,平均速度不等于 ==.故D错误.
故选:AC.
点评:
解决本题的关键掌握电磁感应的基本规律,如右手定则、左手定则,通过分析棒的受力情况来分析其运动情况,注意公式=只适用于匀变速直线运动.
知识点:电磁感应单元测试
题型:多项选择