Question

14．如圖所示，固定在水平面上的三角形金屬導軌PQS頂角為θ，處于豎直向下的勻強磁場中．一根金屬棒MN與金屬導軌材料和橫截面積相同并放在導軌上，保持MN⊥QS．金屬棒MN在水平向右的拉力F作用下向右勻速運動，MN與導軌間的接觸電阻和摩擦都忽略不計．則下列說法中正確的是（　　）

• A． 回路中的感應電流方向為順時針方向，大小逐漸增大
• B． 回路中的感應電流方向為逆時針方向，大小逐漸減小
• C． 回路中的感應電流方向為逆時針方向，大小保持不變
• D． 水平拉力F的大小保持不變

Answer 1

分析 由楞次定律可以判斷出感應電流方向；由E=BLv求出感應電動勢的瞬時值，由歐姆定律求出電流瞬時值，然后分析感應電流是否變化，由平衡條件和安培力公式分析拉力F是否變化．

解答 解：ABC、MN向右勻速運動時，穿過回路有磁通量不斷增大，由楞次定律判斷知，回路中的感應電流方向為逆時針方向；
設(shè)導線棒的速度為v，金屬導軌和導體棒單位長度電阻為R₀，MN從Q向右勻速運動t時間時，切割磁感線的長度為：L=vttanθ
閉合回路總電阻：R=R₀（vt+vttanθ+$\frac{vt}{cosθ}$）
感應電動勢為：E=BLv
電路電流：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{Bvt•tanθ•v}{{R}_{0}（vt+vttanθ+\frac{vt}{cosθ}）}$=$\frac{Bvttanθ}{{R}_{0}（1+tanθ+\frac{1}{cosθ}）}$，由于B、v、R₀、θ不變，則感應電流I不變，故AB錯誤，C正確；
D、根據(jù)平衡條件得：水平拉力F的大小 F=BIL，L不斷增大，則F不斷增大．故D錯誤；
故選：C

點評 本題考查了判斷電流方向、電流大小，本題的難點與易錯點是：求出切割磁感線的有效長度、求出閉合回路的電阻；應用E=BLv、歐姆定律即可正確解題．