选择题6.0分
物理
21．如图所示，足够长的平行光滑导轨固定在水平面上，导轨间距为L＝1 m，其右端连接有定值电阻R＝2 Ω，整个装置处于垂直导轨平面磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中。一质量m＝2 kg的金属棒在恒定的水平拉力F＝10 N的作用下，在导轨上由静止开始向左运动，运动中金属棒始终与导轨垂直。导轨及金属棒的电阻不计，下列说法正确的是（ ）
A
产生的感应电流方向在金属棒中由a指向b
B
金属棒向左做先加速后减速运动直到静止
C
金属棒的最大加速度为10 m/s2
D
水平拉力的最大功率为200 W
正确答案及相关解析
正确答案
AC
解析
A、金属棒向左运动切割磁感线，根据右手定则判断得知产生的感应电流方向由a→b，故A正确．
B、金属棒所受的安培力先小于拉力，棒做加速运动，后等于拉力做匀速直线运动，速度达到最大，故B错误．
C、根据牛顿第二定律得：
D、设棒的最大速度为vm，此时a=0，则有：
=20m/s.故D正确。
考查方向
本题主要考查了导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；楞次定律．
解题思路
由右手定则判断感应电流的方向．金属棒在拉力和安培力作用下运动，通过分析安培力的变化，判断加速度的变化，即可确定最大加速度．当拉力等于安培力时，速度达到最大，结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律以及安培力大小公式求出最大速度的大小．由P=Fv求解拉力的最大功率．
易错点
电磁感应与力学知识的综合，关键要能正确分析金属棒的运动情况，知道拉力与安培力相等时，速度最大，并能根据牛顿第二定律进行研究。
最新上传试卷
物理真题