2.(3 分)如图所示,水平放置的粗糙 U 形固定框架上接一个阻值为 $\mathrm { R } _ { 0 }$ 的电阻,放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下,由静止开始运动距离d后速度达到v,半圆形硬导体AC的电阻为r,其余电阻不计。下列说法正确的是( )

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2010_江苏卷
2.(3 分)如图所示,水平放置的粗糙 U 形固定框架上接一个阻值为 $\mathrm { R } _ { 0 }$ 的电阻,放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下,由静止开始运动距离d后速度达到v,半圆形硬导体AC的电阻为r,其余电阻不计。下列说法正确的是( )

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【考点】BB:闭合电路的欧姆定律;D9:导体切割磁感线时的感应电动势【专题】32:定量思想;43:推理法;53C:电磁感应与电路结合
【分析】根据电量的经验表达式 ${ \bf q } { = } \frac { \triangle \phi } { R _ { 0 } { + } r }$ 求出此过程中通过电阻 $\mathrm { R } _ { 0 }$ 的电荷量,根据能量守恒判断电热的正误,图中半圆形硬导体AB有效切割的长度等于半圆的直径2L,由公式E=Blv求解感应电动势的大小。AB相当于电源,其两端的电压是外电压。
【解答】解:A、根据 ${ \bf q } { = } \frac { \triangle \phi } { R _ { 0 } { + } r }$ 得,该过程中通过电阻 $\mathrm { R } _ { 0 }$ 的电荷量为 $\ P = \frac { B \cdot 2 L d } { R _ { 0 } + r } = \frac { 2 B L d } { R _ { 0 } + r } ,$ 故A正确。B、根据能量守恒得, $F d = Q + { \frac { 1 } { 2 } } m v ^ { 2 } + W _ { f }$ ,则 $Q \neq F d - { \frac { 1 } { 2 } } m v ^ { z }$ ,故B错误。
C、导体 AB 有效切割的长度等于半圆的直径 2L,半圆形导体 AB 切割磁感线产生感应电动势的大小为: $\mathrm { E } { = } \mathrm { B } { \cdot } 2 \mathrm { L } { \cdot } \mathrm { v } { = } 2 \mathrm { B } \mathrm { L v }$ ,AB 相当于电源,其两端的电压是外电压,由欧姆定律得: $\mathrm { U } = { \frac { R _ { 0 } } { R _ { 0 } + r } } E = { \frac { 2 B L v R _ { 0 } } { R _ { 0 } + r } }$ ,故D正确,C错误。
故选:AD。
【点评】本题要理解并掌握感应电动势公式,公式E=BLv中,L是有效的切割长度,即为与速度垂直的方向导体的长度。也可画出等效电路,来区分外电压和内电压。