Question

如图所示平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距L=0.4m，导轨所在平面与水平面的夹角为30°，其电阻不计．把完全相同的两金属棒（长度均为0.4m）ab、cd分别垂直于导轨放置，并使每棒两端都与导轨良好接触．已知两金属棒的质量均为m=0.1kg、电阻均为R=0.2Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.5T，当金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下沿导轨向上匀速运动时，金属棒cd恰好能保持静止．取g为10m/s²，则下列判断正确的是（        ）

A．F的大小为0.5N

B． 金属棒ab产生的感应电动势为1.0V

C． ab两端的电压为1.0V

D． ab棒的速度为5.0m/s

Answer

BD

【解析】

试题分析：以两棒组成的系统为研究的对象，由于金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下沿导轨向上匀速运动，金属棒cd恰好能保持静止，则系统处于平衡状态，受到的合力等于0，所以沿斜面的方向：F=2mgsin30°=2×0.1×10×0.5=1N．故A错误；以cd棒为研究的对象，cd受到的重力沿斜面向下的分力为：Gcd=mgsin30°=0.1×10×0.5=0.5N；由受力平衡则，Gcd=BIL，所以：；金属棒ab产生的感应电动势为：E=IR总=2.5×2×0.2=1.0V．故B正确；ab两端的电压是路端电压，即为：Uab=I•R=2.5×0.2=0.5V．故C错误；棒ab将沿导轨向上匀速滑动，切割磁感线产生感应电动势，E=BLv

得：．故D正确．故选BD。

考点：物体的平衡；安培力；法拉第电磁感应定律

【名师点睛】本题是电磁感应中的力学问题，考查了物体的平衡、安培力以及法拉第电磁感应定律等知识；解题时要综合分析金属棒的受力情况，利用平衡知识列出方程求解电流；同时要搞清等效电路的结构，灵活应用法拉第电磁感应定律求解.