Question

【題目】如圖所示，相距為L(zhǎng)的兩足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，整個(gè)空間存在垂直導(dǎo)軌乎面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌上靜止有質(zhì)量為m，電阻為R的兩根相同的金屬棒ab、cd，與導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路.金屬棒cd左側(cè)導(dǎo)軌粗糙右側(cè)光滑現(xiàn)用一沿導(dǎo)軌方向的恒力F水平向右拉金屬棒cd，當(dāng)金屬棒cd運(yùn)動(dòng)距離為S時(shí)速度達(dá)到最大，金屬棒ab與導(dǎo)軌間的摩擦力也剛好達(dá)到最大靜摩擦力.在此過程中，下列敘述正確的是

A. 金屬棒cd的最大速度為

B. 金屬棒ab上的電流方向是a向b

C. 整個(gè)回路中產(chǎn)生的熱量為FS－

D. 金屬棒ab與導(dǎo)軌之間的最大靜嶂擦力為F

Answer 1

【答案】AD

【解析】cd棒速度最大時(shí)，所受的安培力與拉力F二力平衡，則有： ，則得cd的最大速度為： ，故A正確。根據(jù)右手定則判斷可知cd棒中感應(yīng)電流的方向由c向d，則ab上的電流方向是由b向a，故B錯(cuò)誤。根據(jù)能量守恒定律得：整個(gè)回路中產(chǎn)生的熱量為：Q=FS-mv2=FS-，故C錯(cuò)誤。cd棒的速度達(dá)到最大時(shí)ab棒所受的靜摩擦力最大，cd所受的最大靜摩擦力等于安培力，由于兩棒所受的安培力大小相等，所以金屬棒ab與軌道之間的最大靜摩擦力等于F，故D正確。故選AD。