Question

如图，足够长的“U”形光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN与PQ平行切间距为L，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计，金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直切接触良好，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中描述正确的是（）

    A． a点的电势高于b点的电势

    B． ab棒中产生的焦耳热小于ab棒重力势能的减少量

    C． 下滑位移大小为

    D． 受到最大安培力大小为

Answer 1

考点：  导体切割磁感线时的感应电动势；重力势能；安培力．

专题：  电磁感应与电路结合．

分析：  根据右手定则判断出感应电流的方向，从而确定电势的高低．根据能量守恒确定ab棒产生的焦耳热与ab棒重力势能的减小量的关系．根据q=n求解下滑的位移大小．根据安培力大小公式、切割产生的感应电动势公式和欧姆定律求出最大安培力的大小．

解答：  解：A、由右手定则可知，ab棒中的电流由b流向a，ab棒相当于电源，则a点的电势高于b点的电势，故A正确．

B、ab棒重力势能减小，动能增加，内能增加，由能量守恒定律可知，ab棒重力势能的减小量等于动能的增加量与ab棒产生的焦耳热之和，则ab棒产生的焦耳热小于ab棒重力势能的减小量，故B正确．

C、由法拉第电磁感应定律得：E==，感应电流I=，电荷量q=I△t，解得：q=，ab棒下滑的位移大小s=，故C正确．

D、ab棒受到的安培力：F=BIL=，故D错误．

故选：ABC．

点评：  电磁感应综合题中，常常用到这个经验公式：感应电量q=n，常用来求位移．但在计算题中，不能直接作为公式用，要推导．