题目内容
【题目】如图所示,竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨,宽度均为L,上方连接一个阻值为R的定值电阻,虚线下方的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场。两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上,金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好、电阻均为r、质量均为m;将金属杆l固定在磁场的上边缘,且仍在磁场内,金属杆2从磁场边界上方处由静止释放,进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆2从离开磁场边界处由静止释放,在金属杆2进入磁场的同时,由静止释放金属杆1,下列说法正确的是
A. 两金属杆向下运动时,流过电阻R的电流方向为
B. 回路中感应电动势的最大值为
C. 磁场中金属杆l与金属杆2所受的安培力大小、方向均相同
D. 金属杆l与2的速度之差为
【答案】BC
【解析】试题分析:根据右手定则判断知金属杆2产生的感应电流方向向右,则流过电阻R的电流方向从b→a;故A错误.当金属杆2在磁场中匀速下降时,速度最大,产生的感应电动势最大,由平衡条件得:
,又,联立得:感应电动势的最大值为.故B正确.根据左手定则判断得知两杆所受安培力的方向均向上,方向相同,由公式可知安培力的大小也相同.故C错误.金属杆2刚进入磁场时的速度为;在金属杆2进入磁场后,由于两个金属杆任何时刻受力情况相同,因此任何时刻两者的加速度也都相同,在相同时间内速度的增量也必相同,即:,则得,故D错误.
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