- 电磁学
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5.在水平桌面上,一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图(甲)所示,0—1 s内磁场方向垂直线框平面向下。圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,导体棒的长为L、电阻为R,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场中,如图(乙)所示。若导体棒始终保持静止,则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图中的。(设向右的方向为静摩擦力的正方向()
正确答案
解析
由(甲)图可知在0-1 s内磁感应强度均匀增大,产生稳恒感应电流,根据楞次定律可判断感应电流的方向为逆时针,导体棒受到的安培力的方向是水平向左,棒静止不动,摩擦力方向水平向右,为正方向.同理,分析以后几秒内摩擦力的方向,从而得出f-t图象为B图.故B正确,ACD错误;
故选:B
考查方向
电磁感应与图像结合.
解题思路
通过线圈的磁场1随着时间的变化,由法拉第电磁感应定律可算出产生感应电动势大小,线圈中出现感应电流,导致导体棒处于磁场2中受到安培力的作用,由于棒始终处于静止,则可确定静摩擦力的方向及大小.
易错点
掌握法拉第电磁感应定律来算出感应电动势大小,而楞次定律来确定感应电流的方向,左手定则来判定安培力的方向.
知识点
17.如右图所示,甲为一台小型发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示。发电机线圈内阻为1 Ω,外接灯泡的电阻为9 Ω恒定不变,则下列说法中正确的为 ( )
正确答案
解析
A、由,则
,电压表示数
,故A错误;
B、灯泡消耗的功率为,发电机的输出功率为3.24W,故B错误;
CD、在1.0×10-2s时刻,线圈处于中相面位置,故穿过线圈的磁通量变化率为零,磁通量最大,故C正确,D错误.
考查方向
正弦式电流的峰值和有效值、平均值
解题思路
由图读出电动势的最大值,求出有效值,根据欧姆定律求出外电压的有效值,即为电压表的示数.根据产生的电压关系判断出磁通量的变化率.
易错点
关键掌握交流电压表测量的是交流电,电压的有效值.
知识点
20.如图,两平行金属导轨固定在水平面上,匀强磁场方向垂直导轨平面向下,金属棒ab、cd与导轨垂直构成闭合回路,且两棒都可沿导轨无摩擦滑动。用与导轨平行的水平恒力F向右拉cd棒,经过足够长时间以后
正确答案
解析
A、若两金属棒间距离保持不变,回路的磁通量不变,没有感应电流产生,两棒都不受安培力,则cd将做匀加速运动,两者距离将增大.所以自相矛盾,因此两棒间的距离不可能保持不变.故A错误.
B、若金属棒ab做匀速运动,所受的安培力为零,ab中电流为零,则cd中电流也为零,cd不受安培力,而cd还受到F作用,cd将做匀加速运动.所以自相矛盾.故B错误.
C、当两棒的运动稳定时,两棒速度之差一定,回路中产生的感应电流一定,两棒所受的安培力都保持不变,一起以相同的加速度做匀加速运动,故C正确.
D、由于两者距离不断增大,穿过回路的磁通量增大,由楞次定律判断可知,金属棒ab上的电流方向是由b向a.故D正确.
故选:CD
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势.
解题思路
若金属棒ab做匀速运动,所受的安培力为零,ab中电流为零,则知cd中电流也为零,而cd还受到F作用,cd将做匀加速运动.若两金属棒间距离保持不变,同理可知,cd将做匀加速运动,两棒间距离将增大.由此分析可知,两棒都做匀加速运动,加速度相同,cd的速度大于ab的速度,由楞次定律分析感应电流方向.
知识点
如图甲所示,在粗糙的水平面上有一滑板,滑板上固定着一个用粗细均匀的导线绕成的正方形闭合线圈,匝数N=10,边长L=0.4m,总电阻R=1Ω,滑板和线圈的总质量M=2kg,滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.5,前方有一长4L.高L的矩形区域,其下边界与线圈中心等高,区域内有垂直线圈平面的水平匀强磁场,磁感应强度大小按如图乙所示规律变化,现给线圈施加一水平拉力,使线圈以速度v=0.4m/s匀速通过矩形磁场,t=0时刻,线圈右侧恰好开始进入磁场。g=10m/s2。求:
26.t=0.5s时线圈中通过的电流;
27.线圈全部进入磁场前瞬间所需拉力的大小;
28.线圈穿过图中矩形区域过程拉力所做的功。
正确答案
0.4A(4分)
解析
线框切割磁感线产生的感应电动势为:
由闭合电路欧姆定律得:
考查方向
闭合电路欧姆定律;法拉第电磁感应定律
解题思路
导体在磁场中切割磁感线产生感应电动势,由闭合电路欧姆定律求电流.
易错点
注意导体的切割长度,N匝相当于产生的电动势串联.
教师点评
本题考查了闭合电路欧姆定律;法拉第电磁感应定律,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与功、能量转化等知识点交汇命题.
正确答案
10.8N (6分)
解析
线框因匀速运动将要全部进入前右边导线所受向左的总安培力:N
上边导线所受向下的总安培力:N
滑动摩擦力N
故拉力:F= F1+f =10.8N
考查方向
通电直导线在磁场中受到的力——安培力;滑动摩擦力;共点力平衡的条件及其应用
解题思路
根据安培力计算公式分别求出右边导线与上面导线在磁场中受的力,根据滑动摩擦力公式计算出摩擦力,最后根据共点力的平衡条件解答.
易错点
关键要注意导体框上面的导线受到的安培力方向向下,导至滑板对地面的正压力变大.
教师点评
本题考查了通电直导线在磁场中受到的力——安培力;滑动摩擦力;共点力平衡的条件及其应用,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与功、牛顿第二定律等知识点交汇命题.
正确答案
20.16J(10分)
解析
进入过程外力所做的功:
J=4.24J
在磁场中运动时:V
线框中形成顺时针电流:A
线框上边受到向上的最大力N
拉力做的功J
3s后无电流,拉力做功W=2µMgL=8J
整个过程做的总功W =(4.24+7.92+8)J=20.16J
考查方向
通电直导线在磁场中受到的力——安培力;法拉第电磁感应定律;闭合电路欧姆定律;功; 楞次定律;左手定则
解题思路
由功的计算公式得进入磁场时外力做的功,当全进入磁场时,由法拉第电磁感应定律求出电动势,由楞次定律及左手定则可得此时的安培力的方向,根据导线框的运动状态结合功的试算公式求出此时拉力做的功;在3s后由于无电流,再求出此阶段拉力做的功,最后把三个阶段的功相加即可.
易错点
关键研究清楚导体框的在三个阶段的受力情况,分别计算出各阶段的功.
教师点评
本题考查了功的计算,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与共点力的平衡条件,动能定理,功能关系等知识点交汇命题.
如图甲所示,竖直平面内正方形线框IJKT通过极小的开口PQ用导线与电阻器R、平行金属板AB相连,PIJKTQ间的电阻值与电阻器R的阻值相等,AB板上下间距d=20m。在正方形线框内有一圆形匀强磁场区,面积S=10m2,磁感强度的方向垂直向里、大小为Bt(Bt为磁感强度B随时间t变化的函数)。T=0s时刻在AB板的中间位置P静止释放一个质量为m=1kg、电量为q=+1C的小球(可视为质点)。已知重力加速度g=10m/s2;不计变化磁场在PQ右侧产生的电动势;不计导线的电阻;忽略电容器的充放电
时间。
17.如果Bt=bt(T)(t≥0s),b为定值。静止释放小球后,小球一直处于静止,求b值。
18.如果0s≤t≤1s:Bt=56t(T);t>1s:Bt=0(T)。静止释放小球后,经多长时间小球落到B板上。
19.如果Bt按如图乙所示的方式变化(已知各段图像相互平行,第一段图像的最高点的坐标为:1s、80T)。静止释放小球后,小球向上、向下运动过程中加速度方向只变化1次,且小球恰好不与A、B板碰撞。求图乙中的Bm和tn。
正确答案
解析
解:感应电动势为E1:
电容器两端的电压为U1 :
小球电场力等于重力:
综上:解得:
考查方向
电磁感应中的综合应用。
解题思路
根据电磁感应定理求出感应电动势,然后由欧姆定律求出电容器两端的电压,对小球由平衡条件列式可求出b。
易错点
计算电容器两端电压时,等效电路不清。
正确答案
解析
①时:感应电动势为E2 :
U2=
E2
小球加速度
解得:
在1s内的位移为
在1s末的速度为 :
②时:感应电动势为0,小球的加速度为
运动时间为
③
考查方向
电磁感应的综合应用
解题思路
求时间用牛顿运动定理,先计算0~1s时间内的位移,确定1s后小球所处的位置,然后计算从1s后小球运动到B板的时间,两段时间之和就是总时间。
易错点
分析不清楚小球的运动情况。
正确答案
(n=1、2、3、…)
解析
①0-1s内:小球加速度
②根据对称性,第1次向上加速、减速所经历时间:
a△t2 △t=1s
③根据对称性,第2、3、…、n次向上和向下加速、减速所经历时间:
a△t12 △t1=
s
④
⑤ (n=1、2、3…)
考查方向
电磁感应和数学知识的综合应用。
解题思路
先计算第一次、第二次的情况,然后根据对称性和数学知识计算出Bm、tn。
易错点
解决本题的关键是数学知识的应用。
1.矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中,线框输出的交流电压随时间变化的图像如图
所示,下列说法中正确的是
正确答案
解析
A、根据图象可知,交流电压的最大值为,有效值为
,故A错误;
B、根据图象可知,交流电压的最大值为,周期为T=4s;故频率为
,故B错误;
C、2s末交变电流的电压为零,线框平面垂直于磁场,通过线框的磁通量最大,故C正确;
D、由图象可知,在1s末,交变电流的电压最大,所以此时的线框平面于磁场平行,通过线框的磁通量变化最快,故D错误;
考查方向
正弦式电流的图象和三角函数表达式;正弦式电流的峰值和有效值、平均值
解题思路
根据图象可知交流电的周期,从而求得频率,电动势为零时磁通量最大,此时线框平面垂直于磁场;磁通量为零时电动势最大,此时线框平面于磁场平行.
易错点
关键由图象得出最大值和周期,再通过公式求有效值和频率 .
知识点
25.电磁弹射在军事上有重要的应用,原理可用下述模型说明.如图甲所示,虚线MN右侧存在一个竖直向上的匀强磁场,一边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上,电阻为R,质量为m,ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界处。从t=0时起磁感应强度B随时间t的变化规律是B=B0+kt(k为大于零的常数),金属框将在安培力作用下加速离开磁场.空气阻力忽略不计.则线框穿出磁场过程中通过导线截面的电荷量为_______;若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框,如图乙所示,在线框上加一恒定质量为M的负载物,在t=0时加速度为_______。
正确答案
B0L2/R,
解析
穿出过程线框中的平均电动势 ,线框中的电流,
,通过的电量:
若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框,t=0时刻产生的感应电动势
线框的总电阻R总=nR ,线框中的电流
t=0时刻线框受到的安培力F=nB0IL
设线框的加速度为a,根据牛顿第二定律有F=(nm+M)a
解得
考查方向
法拉第电磁感应定律; 牛顿第二定律
解题思路
法拉第电磁感应定律求得平均电动势,结合闭合电路欧姆定律,由电量表达式求电量; 先计算出n匝线框中感应电动势,从而计算出安培力的大小,再由牛顿第二定律算出加速度.
易错点
关键闭合电路欧姆定律结合法拉第电磁感应定律求平均感应电流.
知识点
21.如图所示,条形磁铁移近螺线管时螺线管和条形磁铁之间_____(填“有”或“无”)相互的电磁作用力;螺线管上A点电势_____B点电势(填“高于”或“低于”)。
正确答案
无、低于
解析
条形磁铁移近螺线管时,由于螺线管不闭合,不产生感应电流,所以螺线管和条形磁铁之间无相互电磁作用力;
条形磁铁移近螺线管时,螺线管磁通量增加,根据楞次定律可知螺线管中感应电动势方向从A指向B,A端相当于电源的负极,B端相当于电源的正极,则A点电势低于B点电势.
考查方向
电势能和电势
解题思路
螺线管不闭合,条形磁铁移近螺线管时不产生感应电流,不受安培力.根据楞次定律判断感应电动势的方向,即可判断电势的高低.
易错点
关键掌握产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化.
知识点
21.如图1所示,光滑的平行竖直金属导轨AB、CD相距L,在A、C之间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间abcd矩形区域内有垂直导轨平面向外、宽为5d的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒放在磁场下边界ab上(与ab边重合),现用一个竖直向上的力F拉导体棒,使它由静止开始运动,导体棒离开磁场前已经做匀速直线运动,导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触,导轨电阻不计,F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图2所示,下列判断正确的是:
正确答案
解析
A、导体棒经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为:,故A错误;
B、设导体棒离开磁场时速度大小为v.此时导体棒受到的安培力大小为:,由平衡条件得:F=FA+mg,由图2知:F=3mg,联立解得:
,故B正确;
C、离开磁场时,由F=BIL+mg得:导体棒两端电压为:
,故C错误;
D、导体棒经过磁场的过程中,设回路产生的总焦耳热为Q.
根据功能关系可得:
而拉力做功为:WF=2mgd+3mg×4d=14mgd
电阻R产生焦耳热为:
联立解得:,故D正确.
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;焦耳定律;功能关系
解题思路
根据安培力与速度的关系式和平衡条件结合求导体棒离开磁场时的速度大小.根据求通过电阻R的电荷量.根据欧姆定律求离开磁场时导体棒两端电压.根据功能关系求出电阻R产生的焦耳热.
易错点
关键运用能量守恒定律求出电路总的焦耳热Q,然后根据串并联电路求出电阻R上产生的热量.
知识点
5.如图所示,在同一水平面内有两根足够长的光滑水平金属导轨,间距为,电阻不计,其左端连接一阻值为
的定值电阻。两导轨之间存在着磁感应强度为l T的匀强磁场,磁场边界虚线由多个正弦曲线的半周期衔接而成,磁场方向如图。一接入电阻阻值为
的导体棒AB在外力作用下以10m/s的速度匀速向右运动,交流电压表和交流电流表均为理想电表,则 ()
正确答案
解析
AB、当导体棒切割磁感线时,产生的感应电动势为 E=BLv,由于L按正弦规律变化,这个过程产生正弦式电流,磁场方向变化时,电流方向变化,所以回路中产生的是正弦式交变电流,则感应电动势的最大值为则电动势的有效值为
,电压表测量R两端的电压,则
,电流表示数为有效值,
,故AB错误;
C、电流表示数为有效值,一直为0.1A,故C错误;
D、导体棒上消耗的热功率,故D正确.
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势;电功、电功率;焦耳定律
解题思路
根据公式E=BLv列式分析电流的特点.交流电压表及交流电流表测量的是有效值;根据,求解导体棒上消耗的热功率.
易错点
关键是明确切割的有效长度按照正弦规律变化导致电动势的瞬时值按照正弦规律变化,注意交流电压表及交流电流表测量的是有效值,先求最大值,再根据最大值和有效值的关系求解.
知识点
15. 如图所示,虚线MN、M′N′为一匀强磁场区域的左右边界,磁场宽度为L,方向竖直向下。边长为l的正方形闭合金属线框abcd,以初速度v0沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动,经过一段时间线框通过了磁场区域。已知l<L,甲、乙两位同学对该过程进行了分析,当线框的ab边与MN重合时记为t=0,分别定性画出了线框所受安培力F随时间t变化的图线,如图2、图3所示,图中S1、S2、S3和S4是图线与t轴围成的面积。关于两图线的判断以及S1、S2、S3和S4应具有的大小关系,下列说法正确的是()
正确答案
解析
设切割磁感线的速度是v,线框的质量为m,产生的电流为I,电动势为E,则:E=Blv,线框中的电流为:
则:,根据牛顿第二定律得线框的加速度:
,根据楞次定律与左手定则可知,线框受到的安培力的方向与速度方向相反,由表达式可得线框做加速度减小的减速运动,当线框完全进入磁场进,线框不受安培力的作用,线框做匀速直线运动,当线框出磁场时又做加速度减小的减速运动,故F-t图上,F的变化是曲线,不是直线.在图象中,F与t的乘积表示的是面积S,则:
从公式可以看出,F与t的积是一个定值,即面积的大小与时间无关,是一个定值,所以S3=S4,故C正确,ABD错误;
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;楞次定律;左手定则
解题思路
根据线框的运动,由牛顿第二定律导出加速度的表达式,进而判断导体棒的运动情况;在图象中,F与t的乘积表示的是面积S,需要推到出Ft的乘积的表达式,从而判断两个的面积是否相等.
易错点
关键判断出导线框的运动情况,从而确定图线是直线还是曲线,通过面积表达式确定是否相等.
知识点
21. 如图所示,有一等边三角形金属线框,在拉力F的作用下,以恒定速度通过匀强磁场区域,磁场的宽度大于线框的边长,在线框从开始进入磁场到完全进入磁场区域的过程中,线框平面始终垂直于磁感线,下边始终保持水平,则下图中反映线框中的感应电流I,发热功率P,通过横截面的电量q以及外力F随时间t的变化关系图象正确的是( )
正确答案
解析
A.线圈进入磁场的t时刻,切割磁感线的有效长度,根据
可知感应电动势
,感应电流为
,故A正确;
B.线圈的发热功率,故B错误;
C.通过横截面的电量为,故C错误;
D.外力F随时间t的变化关系为,故D正确;
考查方向
法拉第电磁感应定律;功率
解题思路
先找到切割磁感线的有效长度的表达式,利用导体切割磁感线产生感应电动势的公式推导相应物理量与时间的函数关系对照图线进行解答.
易错点
关键是找到各个物理量与时间的函数关系,再利用物理公式求解.
知识点
如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m,导轨平面与水平面夹角α=30°。磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m1=2kg、电阻为R1=1Ω。两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离和板长均为d=0.5m,定值电阻为R2=3Ω。现闭合开关S并将金属棒由静止释放,重力加速度为g=10m/s2,导轨电阻忽略不计。则:
30.金属棒下滑的最大速度为多大?
31.当金属棒下滑达到稳定状态时,水平放置的平行金属板间电场强度是多大?
32.当金属棒下滑达到稳定状态时,在水平放置的平行金属板间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2=3T,在下板的右端且非常靠近下板的位置有一质量为m2、带电荷量为q=-1×10-4C的微粒以某一初速度水平向左射入两板间,要使该带电微粒在电磁场中恰好做匀速圆周运动并能从金属板间射出,该微粒的初速度应满足什么条件?
正确答案
解析
(1)当金属棒ab匀速下滑时速度最大,
则有:
R总=R1+R2
联立解得
考查方向
牛顿第二定律;法拉第电磁感应定律;通电直导线在磁场中受到的力——安培力;闭合电路欧姆定律
解题思路
分析金属棒运动的过程,当金属棒匀速运动时速度最大,根据力的平衡知识求解.
易错点
关键是通过受力分析,正确分析安培力的变化情况,找出最大速度的运动特征.
正确答案
E=30V/m 方向由上极板指向下极板
解析
由分压原理得
将已知条件代入得UC=15V
故E=30V/m 方向由上极板指向下极板
考查方向
串联电路和并联电路;电场强度及其叠加; 右手定则
解题思路
根据串并联电路的关系求出平行金属板两端的电压,根据电场强度公式求解.
易错点
平行金属板内的电场为匀强电场,关键由电路求出两端的电压.
正确答案
(从右边射出)
或 (从左边射出)
解析
要使带电微粒在电磁场中做匀速圆周运动
则
由上式可求得 m2=3×10-4㎏
根据
故
由题意分析可知,要使带电微粒能从金属极板间射出,必满足
或
联立得(从右边射出)
或 (从左边射出)
考查方向
带电粒子在匀强磁场中的运动
解题思路
要使粒子做匀速圆周运动,重力与电场力平衡;由平衡关系可求得粒子的质量;要使粒子飞出,由临界条件可以知道粒子的半径范围,则可由洛仑兹力充当向心力能求得初速度.
易错点
在磁场中时要注意分析临界条件,由几何图形可找出适合条件的物理规律.
21.如图甲所示,导体棒MN置于水平导轨上,PQMN所围的面积为S,PQ之间有阻值为R的电阻,不计导轨和导体棒的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场,规定磁场方向竖直向上为正,在0~2t0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示,导体棒MN始终处于静止状态。下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、由图乙所示图象可知,0~t0内磁感应强度减小,穿过回路的磁通量减小,由楞次定律可知,为阻碍磁通量的减少,导体棒具有向右的运动趋势,导体棒受到向左的摩擦力,在t0~2t0内,穿过回路的磁通量增加,为阻碍磁通量的增加,导体棒有向左的运动趋势,导体棒受到向右的摩擦力,在两时间段内摩擦力方向相反,故A错误;
B、由图乙所示图象可知,在0~t0内磁感应强度减小,穿过闭合回路的磁通量减少,由于原磁场方向竖直向上,由楞次定律可知,感应电流沿逆时针方向,即通过导体棒的电流方向为N到M,故B正确;
C、由图乙所示图象,应用法拉第电磁感应定律可得,在t0~2t0内感应电动势:,根据欧姆定律可知感应电流为:
,故C错误;
D、由图乙所示图象,应用法拉第电磁感应定律可得,在0~t0内感应电动势:,根据欧姆定律可知感应电流为:
,电荷量:
,由图乙所示图象,应用法拉第电磁感应定律可得,在t0~2t0内感应电动势:
,根据欧姆定律可知感应电流为:
,电荷量:
,在0~2t0时间内,通过电阻R的电荷量:
,故D错误;
考查方向
闭合电路的欧姆定律; 法拉第电磁感应定律
解题思路
由楞次定律判断出导体棒的运动趋势,然后判断摩擦力方向;由楞次定律求出感应电流方向;由法拉第电磁感应定律求出感应电动势,然后由欧姆定律求出感应电流;由电流定义式求出电荷量.
易错点
在应用楞次定律时,要正确理解楞次定律“阻碍”的含义.
知识点
21.如图甲所示,一光滑的平行金属导轨ABCD竖直放置,AB、CD相距L,在A、C之接一个阻值为R的电阻;在两导轨间的abcd矩形区域内有垂直导轨平面向外、高度为5h的有界匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m电阻为r长度也为L的导体棒放在磁
场下边界ab上(与ab边重合)。现用一个竖直向上的力F拉导体棒.使它由静止开始向上运动,导体棒刚要离开磁场时恰好做匀速直线运动,导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触,导轨电阻不计.F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
A、设导体棒离开磁场时速度大小为v.此时导体棒受到的安培力大小为:
由平衡条件得:F=FA+mg,由图2知:F=3mg
联立解得:,故A错误;
B、离开磁场时,由F=BIL+mg得:,导体棒两端电压为:
,故B正确.
C、导体棒经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为:,代入相关量解得:
,故C错误;
D、导体棒经过磁场的过程中,设回路产生的总焦耳热为Q.
根据功能关系可得:
而拉力做功为:
电阻R产生焦耳热为:,则
,故D正确.故本题选BD.
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;焦耳定律
解题思路
根据安培力与速度的关系式和平衡条件结合求导体棒离开磁场时的速度大小.根据求通过电阻R的电荷量.根据欧姆定律求离开磁场时导体棒两端电压.根据功能关系求出电阻R产生的焦耳热.
易错点
在求解电量时,根据法拉第电磁感应定律得出进行分析解答.
知识点
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