Question

4．如圖，MN、PQ是間距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強度為B，方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強磁場中，M、P間接有一阻值為R的電阻．一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為$\frac{R}{2}$的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運動，不計導(dǎo)軌電阻，則（　�。�

• A． 通過電阻R的電流方向為P→R→M
• B． ab兩點間的電壓為BLv
• C． a端電勢比b端低
• D． 外力F做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱

Answer 1

分析 根據(jù)楞次定律或右手定則可判斷出通過電阻R的電流方向和a、b電勢高低．金屬導(dǎo)線ab相當(dāng)于電源，外電路為電阻R，由閉合電路歐姆定律求解ab兩點間的電壓；根據(jù)能量守恒得外界的能量轉(zhuǎn)化成整個電路產(chǎn)生的焦耳熱．

解答 解：A、根據(jù)右手定則可知：ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為b→a，則通過電阻R的電流方向為 M→P→R．故A錯誤；
B、金屬導(dǎo)線ab相當(dāng)于電源，ab兩點間的電壓是路端電壓，即是R兩端的電壓．
根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，ab兩點間的電壓為 U=IR=$\frac{E}{R+\frac{R}{2}}$×R=$\frac{2}{3}$BLv．故B錯誤．
C、金屬導(dǎo)線ab相當(dāng)于電源，a端相當(dāng)于電源的正極，電勢較高，a點電勢比b點的高，故C錯誤．
D、ab棒向右做勻速直線運動，根據(jù)能量守恒得知：外力F做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱，故D正確．
故選：D．

點評 本題比較簡單考查了電磁感應(yīng)與電路的結(jié)合，解決這類問題的關(guān)鍵是正確分析外電路的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)有關(guān)電學(xué)知識求解．