Question

4．如图所示，水平面内的平行放置的两光滑导轨相距0.2m，其电阻不计，处于竖直向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为0.5T，导体棒ab与cd的电阻均为0.1Ω，质量均为0.01kg．现用水平向右的力F拉ab棒，使之匀速向右运动，为使cd棒静止，需加上一个水平向左的大小为0.1N的力．已知棒与导轨始终接触良好，导轨足够长，则（　　）

• A． ab棒受到的拉力F的大小为0.2N
• B． ab棒向右运动的速度为2m/s
• C． 在2s时间内，拉力F做功为0.4J
• D． 在2s时间内，ab棒上产生的焦耳热为0.4J

Answer 1

分析 要使cd始终保持静止不动，cd棒受到的安培力与重力平衡，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和焦耳定律求解．

解答 解：A、cd棒受到的安培力等于向左的拉力，大小等于0.1 N，则ab棒受到的安培力也等于0.1 N，则ab棒受到的拉力F的大小为0.1 N，故A错误；
B、安培力：F_安=BIL，代入数据解得：I=1A，电流：I=$\frac{BLv}{2R}$，代入数据解得：v=2m/s，故B正确；
C、在2s内拉力做的功W=Fvt=0.1×2×2=0.4J，故C正确；
D、在2s内ab棒上产生的热量等于拉力做功的一半为0.2J，故D错误．
故选：BC．

点评 本题是电磁感应现象中的力平衡问题，关键是对安培力和电路的分析和计算．