Question

在水平放置的兩條平行光滑直導軌上有一垂直其放置的金屬棒ab，勻強磁場跟軌道平面垂直，磁場方向如圖4所示，導軌接有兩定值電阻，R₁=5Ω，R₂=6Ω，及滑動變阻器R，其余電阻不計．電路中的電壓表量程為0～10V，電流表的量程為0～3A，現將R調至30Ω，用F=40N水平向右的力使ab垂直導軌向右平移，當ab達到穩定狀態時，兩電表中有一表正好達到滿偏，而另一表未達到滿偏．則下列說法正確的是（ ）

A．當棒ab達到穩定狀態時，電流表滿偏
B．當棒ab達到穩定狀態時，電壓表滿偏
C．當棒ab達到穩定狀態時，棒ab的速度是1 m/s
D．當棒ab達到穩定狀態時，棒ab的速度是2.25 m/s

Answer 1

【答案】分析：（A）采用假設法分析哪只電表滿偏．假設電壓表滿偏，由歐姆定律求出通過電流表的電流，與電流表的量程比較，確定是否合理．
（C）ab棒勻速運動時，水平拉力F與安培力大小相等，由公式F_A=BIL求出BL．由閉合電路歐姆定律求出感應電動勢，由E=BLv求解ab棒勻速運動的速度大小．
解答：解：（A）假設電壓表滿偏，則通過變阻器的電流為I=，則通過電流表的電流2A＜3A，所以電壓表滿偏正常，電流表的示數為2A．故A錯誤，B正確；
（C）ab棒勻速運動時，水平拉力F與安培力大小相等，則有F_A=F=BIL，得   BL===20N/A．
感應電動勢E=U+IR₁=（10+2×5）V=20V，
又E=BLv，則得
    v===1m/s，故C正確，D錯誤；
故選：BC
點評：本題是電磁感應與電路知識的綜合應用，要抓住電動勢既與電路有聯系，又與電磁感應有聯系．