Question

如圖所示，光滑的平行水平金屬導軌MN、PQ相距L，在MP之間接一個阻值為R的電阻，在兩導軌間cdfe矩形區域內有垂直導軌平面豎直向上、寬為d的勻強磁場，磁感應強度為B。一質量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導體棒ab垂直放在導軌上，與磁場左邊界相距d。現用一個水平向右的力F拉棒ab，使它由靜止開始運動，其ab離開磁場前已做勻速直線運動棒ab與導軌始終保持良好接觸，導軌電阻不計，F隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖所示，F₀已知。下列判斷正確的是：

A．棒ab在ac之間的運動一定是勻加速直線運動
B．棒ab在ce之間不可能一直做勻速運動
C．棒ab離開磁場時的速率為
D．棒ab經過磁場的過程中，通過電阻R的電量為

Answer 1

AC

棒在AC之間水平方向上之后拉力F，所以在ac之間做勻加速直線運動，A正確。進入磁場后當拉力F與安培力相等時，棒做勻速直線運動，即速度達到后做勻速直線運動，若進入磁場前未到達v，則先做加速后勻速，若剛好達到v則一直做勻速直線運動，若進入磁場時速度大于v則先做減速，后勻速直線運動，所以B錯誤。因為棒在離開磁場前已經開始做勻速直線運動，所以離開磁場時的速度為，C正確。通過磁場的過程中也可看成線圈abPM通過磁場，則通過電阻R的電量為，D錯誤。