Question

【題目】如圖所示，兩足夠長平行金屬導軌固定在水平面上，勻強磁場方向垂直導軌平面向下，金屬棒ab、cd與導軌構成閉合回路且都可沿導軌無摩擦滑動，兩金屬棒ab、cd的質量之比為2∶1．用一沿導軌方向的恒力F水平向右拉金屬棒cd，經過足夠長時間以后（ ）

A. 金屬棒ab、cd都做勻速運動

B. 金屬棒cd所受安培力的大小等于2F/3

C. 金屬棒ab上的電流方向是由a向b

D. 兩金屬棒間距離保持不變

Answer 1

【答案】B

【解析】

若金屬棒ab做勻速運動，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，但還受到F作用，cd將做勻加速運動，故A錯誤；若兩金屬棒間距離保持不變，回路的磁通量不變，沒有感應電流產生，兩棒都不受安培力，則cd將做勻加速運動，兩者距離將增大，故AD均錯誤；由上分析得知，當兩棒的運動穩定時，兩棒速度之差一定，回路中產生的感應電流一定，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動，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cd棒的質量為m，則根據牛頓第二定律得：對整體：F=3ma，對cd棒：FFA=ma，解得FA=，故B正確。