Question

【题目】如图所示，相距L的光滑金属导轨，半径为R的圆弧部分竖直放置，平直部分固定于水平地面上，MNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。金属棒ab和cd垂直导轨且接触良好，cd静止在磁场中；ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd没有接触，cd离开磁场时的速度是此刻ab速度的一半，已知ab的质量为m、电阻为r，cd的质量为2m、电阻为2r。金属导轨电阻不计，重力加速度为g。下列说法正确的有（　　）

A.cd在磁场中运动时电流的方向为c→d

B.cd在磁场中做加速度减小的加速运动

C.cd在磁场中运动的过程中流过的电量为

D.至cd刚离开磁场时，cd上产生的焦耳热为

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．cd在磁场中运动时，回路中磁通量减小，根据楞次定律可知，cd电流的方向为d→c，选项A错误；

B．当ab进入磁场后回路中产生感应电流，则ab受到向左的安培力而做减速运动，cd受到向右的安培力而做加速运动，由于两者的速度差逐渐减小，可知感应电流逐渐减小，安培力逐渐减小，可知cd向右做加速度减小的加速运动，选项B正确；

C．ab从释放到刚进入磁场过程，由动能定理得

对ab和cd系统，合外力为零，则由动量守恒

解得

对cd由动量定理

其中

解得

选项C错误；

D．从ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，至cd刚离开磁场时由能量关系

其中

解得

选项D正确。

故选BD。