Question

6．如圖所示，足夠長的金屬導(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．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，兩勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B．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．開始兩棒靜止在圖示位置，當(dāng)cd棒無初速釋放時，對ab棒施加豎直向上的力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． cd棒先加速運動后勻速運動
• C． cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力
• D． 力F做的功等于ab棒產(chǎn)生的電熱與ab棒增加的機械能之和

Answer 1

分析 ab棒沿豎直向上運動，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棒的運動情況，力F所做的功應(yīng)等于所產(chǎn)生的電熱與增加的機械能之和．

解答 解：A、ab棒沿豎直向上運動，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、cd棒中感應(yīng)電流由c到d，其所在的區(qū)域有向下磁場，所受的安培力向里，cd棒所受的摩擦力向上．a(chǎn)b棒做勻加速直線運動，速度增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增加，cd棒所受的安培力增大，對導(dǎo)軌的壓力增大，則滑動摩擦力增大，摩擦力先小于重力，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B錯誤．
C、因安培力增加，cd棒受摩擦力的作用一直增加，會大于重力．故C錯誤
D、根據(jù)功能關(guān)系可知，力F所做的功應(yīng)等于兩棒產(chǎn)生的電熱、摩擦生熱與增加的機械能之和．故D錯誤．
故選：A．

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．