在方向水平的、磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,有两根竖直放置的导体轨道cd、ef,其宽度为1m,其下端与电动势为12V、内电阻为1Ω的电源相接,质量为0.1kg的金属棒MN的两端套

◎ 题目

在方向水平的、磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,有两根竖直放置的导体轨道cd、ef,其宽度为1m,其下端与电动势为12V、内电阻为1Ω的电源相接,质量为0.1kg的金属棒MN的两端套在导轨上可沿导轨无摩擦地滑动,如图所示,除电源内阻外,其他一切电阻不计,g=10m/s2,从S闭合的同时静止释放金属棒,直到金属棒做匀速直线运动的过程中(  )
A.电源所做的功等于金属棒重力势能的增加
B.电源所做的功等于电源内阻产生的焦耳热
C.匀速直线运动时金属棒速度为20m/s
D.匀速直线运动时通过金属棒中的电流的值是2A
魔方格

◎ 答案

A、B金属棒先向上做加速运动,后做匀速直线运动,则电源所做的功等于金属棒重力势能的增加、动能增加和电路中内能增加之和,所以电源所做的功大于金属棒重力势能的增加,也大于电源内阻产生的焦耳热.故AB错误.
    C、匀速直线运动时电路中的电动势为E=E-BLv,电流为I=
E
r
,金属棒受到的安培力大小为F=BIL;
联立得F=
BL(E-BLv)
r
.又由重力与安培力平衡得到    F=mg,联立解得v=20m/s.故C正确.
    D、由BIL=mg得I=2A.故D正确.
故选CD

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在方向水平的、磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,有两根竖直放置的导体轨道cd、ef,其宽度为1m,其下端与电动势为12V、内电阻为1Ω的电源相接,质量为0.1kg的金属棒MN的两端套…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】,【楞次定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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