Question

【題目】如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行不計(jì)電阻的金屬導(dǎo)軌，處于磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。將金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上，桿ab由靜止釋放下滑距離x時(shí)達(dá)到最大速度。已知金屬桿質(zhì)量為m，定值電阻以及金屬桿的電阻均為R，重力加速度為g，導(dǎo)軌桿與導(dǎo)軌接觸良好。則下列說法正確的是（ ）

A. 回路產(chǎn)生a→b→Q→N→a方向的感應(yīng)電流

B. 金屬桿ab下滑的最大加速度大小為

C. 金屬桿ab下滑的最大速度大小為

D. 金屬桿從開始運(yùn)動(dòng)到速度最大時(shí)，桿產(chǎn)生的焦耳熱為

Answer 1

【答案】AD

【解析】A項(xiàng)：金屬桿向下滑動(dòng)的過程中，穿過回路的磁通量增大，由楞次定律知，回路產(chǎn)生a→b→Q→N→a方向的感應(yīng)電流．故A正確 ；

B項(xiàng)：設(shè)ab桿下滑到某位置時(shí)速度為v，則此時(shí)桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為：E=BLv

回路中的感應(yīng)電流為：

桿所受的安培力為：F=BIL

根據(jù)牛頓第二定律 有：

當(dāng)v=0時(shí)桿的加速度最大，最大加速度為 am=gsinθ，方向沿導(dǎo)軌平面向下；故B錯(cuò)誤；

C項(xiàng)：由上知，當(dāng)桿的加速度a=0時(shí)，速度最大，最大速度為：，方向沿導(dǎo)軌平面向下；故C錯(cuò)誤；

D項(xiàng)：ab桿從靜止開始到最大速度過程中，根據(jù)能量守恒定律 有：

又桿產(chǎn)生的焦耳熱為

所以得：，故D正確。