Question

【題目】半徑分別為r和2r的同心半圓光滑導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、電阻為R、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體棒AB置于舉圓軌道上面，BA的延長線通過導(dǎo)軌的圈心O，裝置的俯視圖如圖所示。整個(gè)裝置位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，在N、Q之間接有一阻值為R的電阻。導(dǎo)體棒AB在水平外力作用下，以角速度ω繞O順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則

A. 導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為Br2ω

B. 電阻R中的電流方向從Q到N

C. 外力的功率人小為

D. 若導(dǎo)體棒不動(dòng)，要產(chǎn)生同方向的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)該減小

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

A、AB中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為

則回路中感應(yīng)電流大小為：

則導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為：，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)右手定則可知，AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)?/span>，即B端相當(dāng)于電源的正極，所以電阻R中的電流方向從Q到N，故選項(xiàng)B正確；

C、根據(jù)能量守恒可知，外力做功全部轉(zhuǎn)化為整個(gè)電路的熱量，則外力的功率等于整個(gè)電路的電功率，即，故選項(xiàng)C正確；

D、根據(jù)楞次定律，當(dāng)原磁場減弱時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同，則根據(jù)右手定則可知產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與原方向相同，故選項(xiàng)D正確。