Question

如圖所示，足夠長(zhǎng)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．噓線上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線下方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．ab、cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為，兩棒總電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．開始兩棒均靜止在圖示位置，當(dāng)cd棒無初速釋放時(shí)，對(duì)ab棒施加豎直向上的力F，沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動(dòng)．則

A．ab棒中的電流方向由b到a

B．cd棒先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)

C．cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力

D．力F做的功等于兩金屬棒產(chǎn)生的電熱與增加的機(jī)械能之和

 

Answer 1

【答案】

A

【解析】

試題分析：ab棒沿豎直向上運(yùn)動(dòng)，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?yàn)閎→a，故選項(xiàng)A正確；cd棒向下運(yùn)動(dòng)不切割磁感線，所以cd棒不產(chǎn)生感應(yīng)電流，即cd棒中的電流由ab棒產(chǎn)生的，方向由c到d，由左手定則可知所受安培力向里，則受摩擦力向上，因ab棒勻加速運(yùn)動(dòng)，所以感應(yīng)電流增加，則cd棒所受安培力增大，對(duì)導(dǎo)軌的壓力增大，即摩擦力增大，加速度減小到0，又減速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因安培力增加，cd棒受摩擦力的作用一直增加．會(huì)大于重力．故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由能量守恒定律得力F所做的功應(yīng)等于金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱、摩擦產(chǎn)生的熱量與增加的機(jī)械能之和，故D錯(cuò)誤．

考點(diǎn)：本題關(guān)鍵是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律判斷感應(yīng)電流方向及電流大小的變化．分析導(dǎo)線是否受安培力、摩擦力及判斷出其變化情況，再判斷出其運(yùn)動(dòng)情況的變化；其次明確金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中功與能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系．