Question

【題目】如圖所示，一水平面內固定兩根足夠長的光滑平行金屬導軌，導軌上面橫放著兩根完全相同的銅棒ab和cd，構成矩形回路，在整個導軌平面內都有豎直向上的勻強磁場B。開始時，棒cd靜止，棒ab有一個向左的初速度v0。從開始到最終穩定的全過程中，下列說法正確的是( )

A. ab棒做勻減速直線運動，cd棒做勻加速直線運動，最終都做勻速運動

B. ab棒減小的動量等于cd棒增加的動量

C. ab棒減小的動能大于cd棒增加的動能

D. 安培力對ab棒和cd棒分別做負功和正功，做功總和為零

Answer 1

【答案】BC

【解析】

初始時ab棒向左運動受到向右的安培力，cd棒受到向左的安培力，所以ab棒減速，cd棒加速，設ab棒速度為v1，cd棒速度為v2，開始時v1＞v2，隨著運動兩棒的相對速度△v=v1-v2逐漸減小至0，兩棒切割磁場產生的感應電動勢為E=BL△v，E也逐漸減小最終為0，感應電流逐漸減小到0，安培力逐漸減到0，所以ab棒做加速度逐漸減小的變減速直線運動，cd棒做加速度逐漸減小的變加速直線運動，故A錯誤；兩棒組成的系統受安培力的合力為零，故系統的動量守恒，所以ab棒減小的動量等于cd棒增加的動量，故B正確；回路中有產生電磁感應現象，有電流做功產生電熱，所以根據能量守恒可知，ab棒減小的動能等于cd棒增加的動能與兩棒產生電熱之和，所以ab棒減小的動能大于cd棒增加的動能，故C正確；安培力對ab棒和cd棒分別做負功和正功，但是由于兩棒的位移不同，則做功總和不為零，選項D錯誤.