10.如图所示，一金属棒AC在匀强磁场中绕平行于磁感应强度方向的轴(过O点)匀速转动，OA＝2OC＝2L，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，金属棒转动的角速度为 ω、电阻为r，内、外两金属圆环分别与C、A良好接触并各引出一接线柱与外电阻R相接(没画出)，两金属环圆心皆为O且电阻均不计，则( )
A．金属棒中有从A到C的感应电流 3BωL2B．外电阻R中的电流为I＝
2（R＋r）C．当r＝R时，外电阻消耗功率最小 3BωL2R
D．金属棒AC间电压为
2（R＋r）
解析：选BD.由右手定则可知金属棒相当于电源且A是电源的正极，即金属棒中有从C113BωL2
22
到A的感应电流，A错误；金属棒转动产生的感应电动势为E＝Bω(2L)－BωL＝，
2223BωL2
即回路中电流为I＝，B正确；由电源输出功率特点知，当内、外电阻相等时，外
2（R＋r）3BωL2R
电路消耗功率最大，C错误；UAC＝IR＝，D正确．
2（R＋r）
三、非选择题
11.(2019·高考北京卷)如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B.纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行．从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：
(1)感应电动势的大小E； (2)拉力做功的功率P； (3)ab边产生的焦耳热Q.
解析：(1)由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势 E＝BLv.
E(2)线圈中的感应电流I＝
R拉力大小等于安培力大小F＝BIL
B2L2v2
拉力的功率P＝Fv＝.
RR
(3)线圈ab边电阻Rab＝ 4L
时间t＝v ab边产生的焦耳热
Q＝I2Rabt＝B2L3v
. 4R
答案：(1)BLv (2)B2L2v2R (3)B2L3v
4R
2021版高考物理(基础版)一轮复习课后达标：第十章 3 素养探究课(八) 科学思维——电磁感应中的电路和
