Question

如圖所示，在一勻強磁場中有一足夠長的U形導線框abcd，線框處于水平面內(nèi)，磁場與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一根導體桿，它可以在ab、cd上無摩擦地滑動．桿ef及線框中導線的電阻都可不計．開始時，給ef一個向右的初速度，則（　�。�

• A、ef將向右勻減速運動
• B、ef運動的加速度越來越小
• C、R的熱功率均勻減小
• D、ef減少的動能等于R產(chǎn)生的熱量

Answer 1

分析：金屬棒向右運動時會切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，金屬桿ef受到向左的安培力做減速運動，速度減小會造成感應電動勢和感應電流減小，安培力也隨之減小，所以物體做減速運動的加速度會減小，直到速度為零時金屬桿靜止．先分析棒的運動情況，再根據(jù)能量守恒分析ef動能的減少量與R產(chǎn)生的熱量關系．

解答：解：A、B金屬棒向右運動時會切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，根據(jù)右手定則判斷可知，ef中感應電流方向從f到e．
根據(jù)左手定則判斷可知，ef所受的安培力向左，則ef將向右做減速運動．
感應電流表達式為：I=

E

R

=

BLv

R

金屬棒所受的安培力大小表達式為：F=BIL=

B2L2v

R

，可知隨著速度的減小，安培力減小．所以ef做加速度減小的變減速運動，最終停止運動，故A錯誤，B正確．
C、由于棒做加速度減小的變減速運動，速度不是均勻減小，由I=

BLv

R

知感應電流不是均勻減小，R的熱功率為 P=I²R，可知R的熱功率也不是均勻減�。�故C錯誤．
D、根據(jù)能量守恒可知：ef減少的動能全部轉化為R產(chǎn)生的內(nèi)能，則ef減少的動能等于R產(chǎn)生的熱量，故D正確，
故選：BD

點評：此類題目的解題關鍵點是能夠靈活應用法拉第電磁感應定律與右手定則、左手定則，推導出安培力的表達式判斷其變化．