如图所示，U形导体制成的导轨水平放置，金属棒ab架在导轨上并与导轨接触良好，空间存在着方向竖直向下的匀强磁场．现用外力拉动金属棒ab使它沿导轨水平向右匀速运动， - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图所示，U形导体制成的导轨水平放置，金属棒ab架在导轨上并与导轨接触良好，空间存在着方向竖直向下的匀强磁场．现用外力拉动金属棒ab使它沿导轨水平向右匀速运动，将产生感应电流．下面关于感应电流产生的原因及能量变化情况的说法中正确的是

A．是磁场对金属棒中的自由电子的洛仑兹力使自由电子定向移动而形成电流

B．是磁场对金属棒中电流的安培力使自由电子定向移动而形成电流

C．是洛仑兹力对自由电子做功而产生感应电流

D．是外力F做功而使机械能转化为电能

答案

解析

金属棒中的自由电子随棒平移而成为运动电荷，它受到洛仑兹力作用而定向移动，形成电流．但洛仑兹力不做功，是外力克服安培力做功而使机械能转化为电能．选项AD正确．

核心考点

试题【如图所示，U形导体制成的导轨水平放置，金属棒ab架在导轨上并与导轨接触良好，空间存在着方向竖直向下的匀强磁场．现用外力拉动金属棒ab使它沿导轨水平向右匀速运动，】；主要考察你对法拉第电磁感应定律及应用等知识点的理解。[详细]

举一反三

图是最早的简易发电机──法拉第圆盘发电机．A为铜盘，OO"为转轴，磁感线穿过圆盘，圆盘在动力机带动下匀速转动时，轴与盘的边缘间产生电势差．若已知铜盘直径D=10cm，匀强磁场磁感强度B=1.0T，盘转速n="1800" r/min，计算盘转动时，发电机的感应电动势E的值．

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如图所示，一个用柔软的细导线制成的闭合圆形线圈的半径为r、电阻为R，位于匀强磁场内，磁感强度大小为B，方向垂直于线圈平面向里．现用两手分别拉着线圈的两端，在时间t内把它拉成一条线．下面的哪些表达式是正确的？

A．通过线圈某截面的电流最大值为I_m=2πr²B/(tR)

B．通过线圈某截面的电荷总量为q=πr²B/R

C．生成的焦耳热Q=π²r⁴B²/(tR)

D．外力对线圈做功的平均功率P_平均=π²r⁴B²/(t²R)

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如图所示，电阻不计的金属圆盘，半径为r，在圆盘边缘的槽内绕有一根很长的轻质绳，绳端吊有一质量为m的物体，圆盘处于磁感强度为B．方向垂直盘面的匀强磁场中，在圆盘中心转轴O与边缘之间接有一个电阻R．现将物体由静止释放，则圆盘绕轴O转动的最大角速度是多少？(不计一切摩擦)

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如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m = 0.2kg、电阻R = 0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B = 0.2T，方向垂直框架向上。现用F = 1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求：

（1）ab棒产生的感应电动势的大小；
（2）ab棒所受的

安培力大小和方向；
（3）ab棒的加速度大小和方向。

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（1）求金属导线中电流的大小和方向．
（2）若每根悬线所受的拉力为0.1N，求金属导线中的电流的大小和方向．

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