Question

【題目】如圖所示，水平面上固定著兩根相距L且電阻不計的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，銅棒a、b的長度均等于兩導(dǎo)軌的間距，電阻均為R、質(zhì)量均為m，銅棒平行地靜止在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)給銅棒a一個平行于導(dǎo)軌向右的瞬時沖量I，關(guān)于此后的過程，下列說法正確的是( )

A. 回路中的最大電流為

B. 銅棒b的最大加速度為

C. 銅棒b獲得的最大速度為

D. 回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為

Answer 1

【答案】BD

【解析】

當給銅棒a一個平行于導(dǎo)軌向右的瞬時沖量I，a棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，a、b受安培力作用，a棒在安培力作用下做減速運動，b棒在安培力作用下做加速運動，當兩棒速度相等時，達到穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)動量守恒 可知，兩棒穩(wěn)定時的速度為；

A項：a剛開始時，速度最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為，故A錯誤；

B項：a剛開始時，速度最大，回路中的電流最大，b棒所受安培力最大，加速度最大即為，故B正確；

C項：由開始分析可知，b棒的最大速度為，故C錯誤；

D項：根據(jù)能量守恒可得：，故D正確。

點晴：解決本題關(guān)鍵通過運動學(xué)知識分析，當給銅棒a一個平行于導(dǎo)軌向右的瞬時沖量I，a棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，a、b受安培力作用，a棒在安培力作用下做減速運動，b棒在安培力作用下做加速運動，當兩棒速度相等時，達到穩(wěn)定狀態(tài)時的速度。