Question

12．如圖，平行光滑金屬導(dǎo)軌M、N固定在水平面上，處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中、完全相同的兩金屬棒P、Q搭放在導(dǎo)軌上，開始均處于靜止?fàn)顟B(tài)，給P施加一與導(dǎo)軌平行的恒定拉力作用，運(yùn)動(dòng)中兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并與導(dǎo)軌接觸良好．設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，除兩棒的電阻外其余電阻均不計(jì)，則兩棒的速度及棒中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象可能是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 P向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，此感應(yīng)電流流過(guò)Q，Q受到安培力而運(yùn)動(dòng)起來(lái)，先根據(jù)右手定則判斷回路中感應(yīng)電流的方向，再由左手定則判斷Q所受的安培力方向，即可判斷其運(yùn)動(dòng)方向．通過(guò)分析安培力的變化，來(lái)分析兩棒的運(yùn)動(dòng)情況和電流變化情況．

解答 解：P向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，由右手定則判斷知，回路中產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電流，由左手定則判斷可知，Q棒所受的安培力方向向右，故Q向右做加速運(yùn)動(dòng)；
    Q向右運(yùn)動(dòng)后，開始階段，兩桿的速度差增大，產(chǎn)生回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，感應(yīng)電流增大，兩桿所受的安培力都增大，則P的加速度減小，Q的加速度增大，當(dāng)兩者的加速度相等時(shí)，速度之差不變，感應(yīng)電流不變，安培力不變，兩桿均做加速度相同的勻加速運(yùn)動(dòng)．
AB、開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，P棒做加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng)，Q棒做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，最終做加速度相同的加速度運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；
CD、開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩棒的速度差增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，通過(guò)電流增大，最終兩棒都做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度差保持不變，故回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，電流恒定，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查導(dǎo)體切割磁感線中的兩根據(jù)導(dǎo)體棒的問(wèn)題，要注意明確它們的受力及運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)能量及力學(xué)知識(shí)可以得出正確答案．