Question

【題目】被彎成正弦函數(shù)圖像形狀的導(dǎo)體棒a和直導(dǎo)體棒b放置在如圖所示的坐標(biāo)系中，a、b的右端通過導(dǎo)線與阻值R=5Ω的電阻連接，導(dǎo)體棒c與y軸重合，整個(gè)裝置處在方向垂直坐標(biāo)系向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場中（圖中未畫出），除R外不計(jì)一切電阻，現(xiàn)使導(dǎo)體棒c在水平力F作用下從圖示位置以v=5m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)至a、b右端，整個(gè)過程中導(dǎo)體棒a、b和c保持良好接觸，不計(jì)一切摩擦，則

A. 流過電阻R的電流方向如圖中箭頭所示

B. 水平力F的最小值為0.32N

C. 水平力F的最大功率為7.2W

D. 電阻R產(chǎn)生的總熱量為2.56J

Answer 1

【答案】C

【解析】A、導(dǎo)體棒c向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過回路的磁通量減小，根據(jù)楞次定律“增反減同”知，感應(yīng)電流的磁場垂直坐標(biāo)系向里，由安培定則可知，流過電阻R的電流方向與如圖中箭頭所示的方向相反，故A錯(cuò)誤．

B、c棒有效切割的長度最小值為 ，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最小值為 ，感應(yīng)電流最小值為，c棒所受安培力的最小值為 ，金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可得，水平力F的最小值為 ．故B錯(cuò)誤．

C、c棒有效切割的長度最大值為 ，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大值為 ，感應(yīng)電流最大值為，c棒所受安培力的最大值為 ，金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可得，水平力F的最大值為 ，水平力F的最大功率為 故C正確．

D、在回路中c棒產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢為

，可看成正弦式電動(dòng)勢和恒定電動(dòng)勢疊加而成，正弦式電動(dòng)勢的最大值為，有效值為，恒定電動(dòng)勢為 ，所以電阻R產(chǎn)生的總熱量為，故D錯(cuò)誤．

故本題選：C