Question

【題目】兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向下，兩導(dǎo)軌之間連接阻值為R的電阻。在導(dǎo)軌上放一金屬棒ab，ab始終與導(dǎo)軌垂直，如圖所示。若在ab棒上施加水平恒力F使其從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是

A.金屬棒ab中感應(yīng)電流的方向ab

B.金屬棒ab所受安培力大小始終保持不變

C.金屬棒ab最終將做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.運(yùn)動(dòng)過程中水平恒力F對(duì)金屬棒ab所做的功全部轉(zhuǎn)化為金屬棒的動(dòng)能

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．根據(jù)右手定則可得通過的電流方向由到，故A錯(cuò)誤；

BC．設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)的速度大小為，金屬棒的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

設(shè)金屬棒的電阻為，則電路電流：

金屬棒受到的安培力：

由于金屬棒的速度增大，所以金屬棒受到的安培力

金屬棒的加速度大小為：

由于速度增大，金屬棒的加速度減小，所以金屬棒做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)，金屬棒的速度最大，金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以金屬棒所受安培力大小先增大后保持不變，故B錯(cuò)誤，C正確；

D．對(duì)金屬棒，根據(jù)動(dòng)能定理可得：

可得：

所以運(yùn)動(dòng)過程中水平恒力對(duì)金屬棒所做的功等于金屬棒的動(dòng)能和電路產(chǎn)生的全部焦耳熱之和，故D錯(cuò)誤；

故選C。