Question

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1m，其右端連接有定值電阻R=2Ω，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一質(zhì)量m=2kg的金屬棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下，在導(dǎo)軌上由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直．導(dǎo)軌及金屬棒的電阻不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向在金屬棒中由a指向b

B．金屬棒向左做先加速后減速運(yùn)動(dòng)直到靜止

C．金屬棒的最大加速度為5m/s2

D．水平拉力的最大功率為200W

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

試題分析：由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向．金屬棒在拉力和安培力作用下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)分析安培力的變化，判斷加速度的變化，即可確定最大加速度．當(dāng)拉力等于安培力時(shí)，速度達(dá)到最大，結(jié)合切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式、閉合電路歐姆定律以及安培力大小公式求出最大速度的大�。�由P=Fv求解拉力的最大功率．

解：A、金屬棒向左運(yùn)動(dòng)切割磁感線，根據(jù)右手定則判斷得知產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由a→b，故A正確．

B、金屬棒所受的安培力先小于拉力，棒做加速運(yùn)動(dòng)，后等于拉力做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大，故B錯(cuò)誤．

C、根據(jù)牛頓第二定律得：F﹣=ma，可知，棒的速度v增大，加速度a減小，所以棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度最大，最大加速度為：am===5m/s2．故C正確．

D、設(shè)棒的最大速度為vm，此時(shí)a=0，則有：F=，得：vm==m/s=20m/s

所以水平拉力的最大功率為：Pm=Fvm=10×20W=200W，故D正確．

故選：ACD．