题目内容

如图所示,两平行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 两棒的质量之比为2∶1。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、ab 棒上的电流方向是由a 向b

C、cd 棒所受安培力的大小等于2F/3

D、两棒间距离保持不变

 

【答案】

C

【解析】

试题分析:若金属棒ab做匀速运动,所受的安培力为零,ab中电流为零,则cd中电流也为零,cd不受安培力,而cd还受到F作用,cd将做匀加速运动.故A错误.若两金属棒间距离保持不变,回路的磁通量不变,没有感应电流产生,两棒都不受安培力,则cd将做匀加速运动,两者距离将增大.故AD均错误;由上分析得知,当两棒的运动稳定时,两棒速度之差一定,回路中产生的感应电流一定,两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,由于两者距离不断增大,穿过回路的磁通量增大,由楞次定律判断可知,金属棒ab上的电流方向是由b向a.设cd棒的质量为m,则根据牛顿第二定律得:

   对整体:

   对cd棒:

解得,.故B错误C正确.

考点:导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;安培力

 

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