题目
[题目]-|||-如图4所示,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀-|||-强磁场中,金属杆M N在平行金属导轨上以速度v向右匀-|||-速滑动,MN中产牛的感应电动势为E1;若磁感应强度增为-|||-2B,其他条件不变,M MN中生的感应电动势变为E2。则通-|||-过电阻R的电流方向及E1与E1之比E1 :E2分别为 ()-|||-x x M×-|||-x x x x-|||-R× x x-|||-× x × x x-|||-B-|||-x x xN× d ×-|||-图4-|||-A. arrow a,2:1 B. arrow c,2:1-|||-C. arrow c,1:2 D. arrow a,1:2

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查电磁感应中的感应电动势计算及电流方向的判断,涉及右手定则的应用和电动势公式的理解。
解题核心思路:
- 电流方向:利用右手定则判断导体棒中的电流方向,结合闭合回路确定电阻R中的电流方向。
- 电动势比值:根据公式 $E = B l v$,分析磁感应强度变化对电动势的影响。
破题关键点:
- 右手定则的正确应用:掌心对磁场方向(垂直纸面向里),四指弯曲方向为导体运动方向(向右),拇指指向为电流方向。
- 电动势与磁场的关系:电动势与磁感应强度成正比,当$B$变为$2B$时,电动势变为原来的2倍。
电流方向判断
-
右手定则应用:
磁场方向垂直纸面向里,导体棒MN向右运动。- 手心对磁场方向(垂直纸面向里),四指弯曲方向为导体运动方向(向右),此时拇指指向导体棒的上端(N端)。
- 因此,导体棒中的电流方向为 $M \to N$。
-
闭合回路分析:
电流从N端流出,通过导轨连接到电阻R的a端,再从R的c端流回M端。因此,通过电阻R的电流方向为 $a \to c$。
电动势比值计算
-
电动势公式:
感应电动势为 $E = B l v$,其中$l$为导体棒的有效长度,$v$为运动速度,$B$为磁感应强度。 -
两次电动势对比:
- 第一次电动势:$E_1 = B l v$
- 第二次电动势:$E_2 = 2B l v$
- 比值:$\dfrac{E_1}{E_2} = \dfrac{B l v}{2B l v} = \dfrac{1}{2}$