Question

如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，金屬棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路且都可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)。ab、cd 兩棒的質(zhì)量之比為2∶1。用一沿導(dǎo)軌方向的恒力F水平向右拉cd 棒，經(jīng)過足夠長時(shí)間以后

A、ab 棒、cd 棒都做勻速運(yùn)動(dòng)

B、ab 棒上的電流方向是由a 向b

C、cd 棒所受安培力的大小等于2F/3

D、兩棒間距離保持不變

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】

試題分析：若金屬棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)，所受的安培力為零，ab中電流為零，則cd中電流也為零，cd不受安培力，而cd還受到F作用，cd將做勻加速運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤．若兩金屬棒間距離保持不變，回路的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，兩棒都不受安培力，則cd將做勻加速運(yùn)動(dòng)，兩者距離將增大．故AD均錯(cuò)誤；由上分析得知，當(dāng)兩棒的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，兩棒速度之差一定，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流一定，兩棒所受的安培力都保持不變，一起以相同的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，由于兩者距離不斷增大，穿過回路的磁通量增大，由楞次定律判斷可知，金屬棒ab上的電流方向是由b向a．設(shè)cd棒的質(zhì)量為m，則根據(jù)牛頓第二定律得：

   對(duì)整體：

   對(duì)cd棒：

解得，．故B錯(cuò)誤C正確．

考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；牛頓第二定律；安培力