题目内容
【题目】如图所示,两平行光滑的不计电阻的金属导轨固定在水平面上,匀强磁场方向垂直导轨平面向下,金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动。ab、cd两棒的质量均为m,电阻均为R。用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉cd棒,经过足够长时间以后( )
A.ab棒、cd棒都做匀速运动
B.两棒间距离保持不变
C.cd棒所受安培力的大小等于
D.两棒间距离保持不断增大
【答案】CD
【解析】
A.若金属棒ab做匀速运动,在水平方向合力为零,由于光滑无摩擦力,则所受的安培力也为零,ab中电流为零,则cd中电流也为零,cd不受安培力,但cd还受到作用,因此cd将做匀加速运动,故A错误;
BD.若两金属棒间距离保持不变,回路的磁通量不变,就没有感应电流产生,两金属棒都不受安培力,而仍受到作用的cd将做匀加速运动,两者距离将不断增大,故B错误,D正确;
C.由上分析可得,当两金属棒的运动稳定时,两金属棒速度之差一定,回路中产生的感应电流一定,两金属棒所受的安培力都保持不变,一起以相同的加速度做匀加速运动。对整体有
对cd棒
联立以上等式解得
即cd棒所受安培力的大小等于,故C正确。
故选CD。
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