Question

17．如圖所示，足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，金屬棒ab、cd均通過棒兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌保持良好的接觸?虛線上方有垂直紙面向里的勻強磁場，虛線下方有豎直向下的勻強磁場．a(chǎn)b、cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ，兩棒總電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計．開始兩棒均靜止在圖示位置，當(dāng)cd棒無初速釋放，同時對ab棒施加豎直向上的拉力F，沿導(dǎo)軌向上做勻加速運動．則（　�。�

• A． ab棒中的電流方向由b到a
• B． 拉力F的功率不斷增大
• C． cd棒先加速運動后勻速運動
• D． 力F做的功等于兩金屬棒產(chǎn)生的電熱與增加的機(jī)械能之和

Answer 1

分析 ab棒沿豎直向上勻加速運動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，由cd棒的電流方向及磁場方向判斷所受安培力的方向，再判斷摩擦力從而確定運動情況，力F所做的功應(yīng)等于所產(chǎn)生的總內(nèi)能與增加的機(jī)械能之和．

解答 解：A、ab棒沿豎直向上運動時，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則判斷可知，ab棒中的感應(yīng)電流方向為b→a，故A正確
B、根據(jù)牛頓第二定律得：F-F_安-mg=ma，F(xiàn)_安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，得F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$+mg+ma，v增大，F(xiàn)增大，則拉力F的功率P=Fv增大，故B正確．
C、cd棒先加速運動，其中電流由c到d，所受安培力向里，摩擦力向上，因感應(yīng)電流不斷增加，安培力增大，金屬棒對導(dǎo)軌的壓力增大，所以摩擦力增大，先小于重力，后大于重力，所以cd棒先加速運動后減速運動，最后停止運動．故C錯誤．
D、力F所做的功應(yīng)等于所產(chǎn)生的總內(nèi)能與增加的機(jī)械能之和．故D錯誤．
故選：AB．

點評 本題關(guān)鍵是根據(jù)會分析導(dǎo)線安培力的變化，判斷摩擦力的變化，由右手定則判斷電流方向．明確功與能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系．