题目
【题文】下列说法中正确的是( )A. 动生电动势是洛仑兹力对导体中自由电荷做功而引起的B. 因为洛仑兹力对运动电荷始终不做功,所以动生电动势不是由洛伦兹力而产生的C. 动生电动势的方向可以由右手定则来判定D. 导体棒切割磁感线产生感应电流,受到的安培力一定与受到的外力大小相等,方向相反
【题文】下列说法中正确的是( )
A. 动生电动势是洛仑兹力对导体中自由电荷做功而引起的
B. 因为洛仑兹力对运动电荷始终不做功,所以动生电动势不是由洛伦兹力而产生的
C. 动生电动势的方向可以由右手定则来判定
D. 导体棒切割磁感线产生感应电流,受到的安培力一定与受到的外力大小相等,方向相反
题目解答
答案
AC
A. 动生电动势是洛仑兹力对导体中自由电荷做功而引起的
C. 动生电动势的方向可以由右手定则来判定
A. 动生电动势是洛仑兹力对导体中自由电荷做功而引起的
C. 动生电动势的方向可以由右手定则来判定
解析
考查要点:本题主要考查对动生电动势产生机制的理解,以及对其相关概念(如洛仑兹力做功、右手定则应用、安培力与外力关系)的辨析能力。
解题核心思路:
- 明确动生电动势的本质:导体棒切割磁感线时,自由电荷在洛仑兹力作用下发生定向移动,导致导体两端出现电势差。
- 区分洛仑兹力做功与电势能变化:虽然洛仑兹力对单个电荷不做功,但通过改变电荷分布,使系统电势能变化,从而产生电动势。
- 右手定则的应用:判断动生电动势方向时,右手定则直接有效。
- 安培力与外力关系:仅在匀速运动时,安培力与外力大小相等、方向相反。
破题关键点:
- 选项A的关键在于理解洛仑兹力通过改变电荷分布间接产生电动势。
- 选项B的错误在于混淆“对单个电荷不做功”与“不引起能量变化”。
- 选项C需明确右手定则的适用性。
- 选项D需注意运动状态对受力平衡的影响。
选项A分析
动生电动势的本质是导体棒运动时,自由电荷在洛仑兹力作用下发生定向移动,导致导体两端出现电势差。虽然洛仑兹力对单个电荷的动能不做功,但通过改变电荷的空间分布,使系统整体电势能发生变化,从而产生电动势。因此,选项A正确。
选项B分析
洛仑兹力对单个电荷不做功,但其通过改变电荷分布间接导致电势能变化,因此动生电动势仍由洛仑兹力引起。选项B错误地割裂了洛仑兹力与电动势的联系,选项B错误。
选项C分析
右手定则是判断动生电动势方向的直接工具:伸出手掌,使磁场方向垂直穿过手心,大拇指指向导体棒运动方向,则四指弯曲方向即为电动势方向。选项C正确。
选项D分析
导体棒受的安培力大小为 $F_A = I L B$,而外力需克服安培力并提供加速度(若存在加速度)。只有在匀速运动时,外力大小等于安培力,方向相反。若导体棒加速运动,两者不相等。选项D错误。