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在水平放置的两条平行光滑直导轨上有一垂直其放置的金属棒ab，匀强磁场跟轨道平面垂直，磁场方向如图4所示，导轨接有两定值电阻，R1=5Ω，R2=6Ω，及滑动变阻器R0，其余电阻不计.电路中的电压表量程为0～10V，电流表的量程为0～3A，现将R0调至30Ω，用F=40N水平向右的力使ab垂直导轨向右平移，当ab达到稳定状态时，两电表中有一表正好达到满偏，而另一表未达到满偏.则下列说法正确的是（　　）A. 当棒ab达到稳定状态时，电流表满偏B. 当棒ab达到稳定状态时，电压表满偏C. 当棒ab达到稳定状态时，棒ab的速度是1 m/sD. 当棒ab达到稳定状态时，棒ab的速度是2.25 m/s

分类: 作业答案 • 2021-12-28 10:49:11
问题描述：

在水平放置的两条平行光滑直导轨上有一垂直其放置的金属棒ab，匀强磁场跟轨道平面垂直，磁场方向如图4所示，导轨接有两定值电阻，R1=5Ω，R2=6Ω，及滑动变阻器R0，其余电阻不计.电路中的电压表量程为0～10V，电流表的量程为0～3A，现将R0调至30Ω，用F=40N水平向右的力使ab垂直导轨向右平移，当ab达到稳定状态时，两电表中有一表正好达到满偏，而另一表未达到满偏.则下列说法正确的是（　　）
A. 当棒ab达到稳定状态时，电流表满偏
B. 当棒ab达到稳定状态时，电压表满偏
C. 当棒ab达到稳定状态时，棒ab的速度是1 m/s
D. 当棒ab达到稳定状态时，棒ab的速度是2.25 m/s

答

（A）假设电压表满偏，则通过变阻器的电流为I=

U
R2R0
R2+R0
＝
10
5
A＝2A，则通过电流表的电流2A＜3A，所以电压表满偏正常，电流表的示数为2A．故A错误，B正确；
（C）ab棒匀速运动时，水平拉力F与安培力大小相等，则有FA=F=BIL，得   BL=
F
I
=
40
2
N/A=20N/A．
感应电动势E=U+IR1=（10+2×5）V=20V，
又E=BLv，则得
    v=
E
BL
=
20
20
m/s=1m/s，故C正确，D错误；
故选：BC
答案解析：（A）采用假设法分析哪只电表满偏．假设电压表满偏，由欧姆定律求出通过电流表的电流，与电流表的量程比较，确定是否合理．
（C）ab棒匀速运动时，水平拉力F与安培力大小相等，由公式FA=BIL求出BL．由闭合电路欧姆定律求出感应电动势，由E=BLv求解ab棒匀速运动的速度大小．
考试点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．

知识点：本题是电磁感应与电路知识的综合应用，要抓住电动势既与电路有联系，又与电磁感应有联系．

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