C.保持不变D.无法判断
答案 C
解析 在运用公式E=BLv进行感应电动势的运算时,要注意该公式中B、L、v三者必须互相垂直.如果不互相垂直,要进行相应的分解后运用分量代入运算.本题中切割速度为金属棒的水平分速度,水平分速度不变,故感应电动势大小保持不变,选C.
7.如图4所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于( )
图4
A.棒的机械能增加量
B.棒的动能增加量
C.棒的重力势能增加量
D.电阻R上放出的热量
答案 A
解析 棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用.由动能定理:WF+WG+W安=ΔEk得WF+W安=ΔEk+mgh,即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增量,A项正确.
【概念规律练】
知识点一 法拉第电机模型的分析
1.如图5所示,长为L的金属棒ab,绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动,磁感应强度为B,求ab两端的电势差.
图5
答案 BL2ω
解析 方法一 棒上各处速率不等,故不能直接用公式E=BLv求解,由v=ωr可知,棒上各点线速度跟半径成正比,故可用棒的中点的速度作为平均切割速度代入公式计算.
由=ωL/2,有BL=BL2ω,由右手定则判断φa>φb,即Uab>0,故Uab=BL2ω
方法二 用E=n来求解.
设经过Δt时间ab棒扫过的扇形面积为
ΔS=LωΔtL=L2ωΔt
变化的磁通量为ΔΦ=BΔS=BL2ωΔt,
所以E=n=nB=BL2ω(n=1)
由右手定则判断φa>φb