Question

2．如圖所示，在水平面內(nèi)有平行的光滑導軌MN和PQ，不計電阻，它們間距為L，在其上橫放著兩根金屬棒ab和cd，質(zhì)量分別為m₁和m₂，金屬棒單位長度電阻為R，整個裝置處于豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場中，開始時兩金屬棒均靜止．（　　）

• A． 若給金屬棒ab一個平行導軌水平向右的瞬時初速度v₀，則最終兩金屬棒以相同的速度做勻速直線運動
• B． 若每根金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)均為μ，現(xiàn)給金屬棒ab一個平行導軌水平向右的瞬時初速度v₀，其它條件不變，則金屬棒ab作減速運動，金屬棒cd做加速運動，最終兩金屬棒做勻速直線運動
• C． 若給金屬棒ab施加一個平行導軌水平向右的水平恒力F，其它條件不變，則最終兩金屬棒以相同的速度做勻速直線運動
• D． 若給金屬棒ab施加一個平行導軌水平向右的水平恒力F，其它條件不變，則最終兩金屬棒保持一定的速度差并以相同的加速度作勻加速運動

Answer 1

分析 本題通過兩棒的受力情況，來分析其運動情況．導軌光滑時，給金屬棒ab一個向右初速度，ab棒和cd棒在安培力作用下分別做減速運動和加速運動，當速度相等時做勻速運動．若導軌粗糙，最終兩金屬棒停止運動．若給金屬棒ab施加一個平行導軌水平向右的水平恒力F，ab先做加速度減小的加速運動，cd做加速度增大的加速運動，當加速度相同時一起做勻加速運動．

解答 解：A、若給金屬棒ab一個平行導軌水平向右的瞬時初速度v₀，ab棒向右切割磁感線，產(chǎn)生感應電流，受到向左的安培力而做減速運動．cd棒受到向右的安培力而向右做加速運動，當兩棒的速度相同時，感應電流為零，不再受安培力，兩者以相同的速度做勻速直線運動．故A正確．
B、若每根金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)均為μ，給金屬棒ab一個平行導軌水平向右的瞬時初速度v₀，則在安培力作用和摩擦力共同作用下，金屬棒ab作減速運動，金屬棒cd做加速運動，當兩者的速度相等時，感應電流為零，在摩擦力作用下一起做減速運動，直到停止運動，故B錯誤．
CD、若給金屬棒ab施加一個平行導軌水平向右的水平恒力F，ab向右做加速運動，在安培力作用下cd棒也向右做加速運動，產(chǎn)生一個反電動勢，回路中總的感應電動勢減小，感應電流減小，所以ab先做加速度減小的加速運動，cd做加速度增大的加速運動，當兩者的加速度相同時，速度之差一定，產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流一定，兩者一起做加速度相同的勻加速運動．故C錯誤，D正確．
故選：AD．

點評 對于雙棒問題，關鍵要正確分析它們的受力情況，注意雙棒都要產(chǎn)生感應電動勢，存在反電動勢，這類問題也稱為發(fā)動機帶動電動機問題．