Question

【題目】發(fā)電機的原理可以簡化成如圖所示的電路，導體棒bc在外力作用下沿接觸良好的導軌向右勻速運動，下列說法正確的是（　　）

A.在導體棒向右運動的過程中，導體棒內(nèi)自由電子所受洛倫茲力的方向嚴格由b指向c

B.導體棒內(nèi)大量自由電子所受洛倫茲力沿垂直棒方向的分量之和宏觀上表現(xiàn)為安培力

C.發(fā)電機工作中，安培力充當非靜電力搬運電荷做功，產(chǎn)生電動勢

D.如果將圖中磁場反向但保持導體棒運動方向不變，則導體棒所受安培力也反向

Answer 1

【答案】B

【解析】

A．導體棒運動過程中某時刻，電子具有水平向右的分速度，根據(jù)左手定則可知電子受到b指向c的洛倫茲力，如圖：

電子實際速度由水平方向上的速度和豎直方向上的速度合成，所以導體棒內(nèi)自由電子所受洛倫茲力的方向不是嚴格由b指向c，故A錯誤；

B．通電導線在磁場中受到的安培力為

而電流為

為單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)目，為導體棒橫截面積，每個電子有向下的分速度，受到的水平洛侖茲力為

所以安培力為

為導體內(nèi)自由電子的總數(shù)，所以導體棒內(nèi)大量自由電子所受洛倫茲力沿垂直棒方向的分量之和宏觀上表現(xiàn)為安培力，故B正確；

C．結(jié)合A、B選項分析可知，發(fā)電機工作中，洛倫茲力充當非靜電力搬運電荷從而產(chǎn)生電動勢，故C錯誤；

D．不論磁場方向如何，導體棒向右運動過程中閉合回路中的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，為了阻礙閉合回路中磁通量的增大，安培力方向始終向左，故D錯誤。

故選B。