Question

【題目】兩根足夠長的平行光滑金屬導軌水平放置，勻強磁場垂直軌道平面向下，兩導軌之間連接阻值為R的電阻。在導軌上放一金屬棒ab，ab始終與導軌垂直，如圖所示。若在ab棒上施加水平恒力F使其從靜止開始向右運動，下列說法正確的是

A.金屬棒ab中感應(yīng)電流的方向ab

B.金屬棒ab所受安培力大小始終保持不變

C.金屬棒ab最終將做勻速直線運動

D.運動過程中水平恒力F對金屬棒ab所做的功全部轉(zhuǎn)化為金屬棒的動能

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．根據(jù)右手定則可得通過的電流方向由到，故A錯誤；

BC．設(shè)金屬棒運動的速度大小為，金屬棒的感應(yīng)電動勢：

設(shè)金屬棒的電阻為，則電路電流：

金屬棒受到的安培力：

由于金屬棒的速度增大，所以金屬棒受到的安培力

金屬棒的加速度大小為：

由于速度增大，金屬棒的加速度減小，所以金屬棒做加速度減小的加速直線運動，當時，金屬棒的速度最大，金屬棒做勻速直線運動，所以金屬棒所受安培力大小先增大后保持不變，故B錯誤，C正確；

D．對金屬棒，根據(jù)動能定理可得：

可得：

所以運動過程中水平恒力對金屬棒所做的功等于金屬棒的動能和電路產(chǎn)生的全部焦耳熱之和，故D錯誤；

故選C。