Question

如圖所示，豎直平面內(nèi)有足夠長(zhǎng)、不計(jì)電阻的兩組平行光滑金屬導(dǎo)軌，寬度均為L(zhǎng)，上方連接一個(gè)阻值為R的定值電阻，虛線下方的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。兩根完全相同的金屬桿1和2靠在導(dǎo)軌上，金屬桿長(zhǎng)度與導(dǎo)軌寬度相等且與導(dǎo)軌接觸良好、電阻均為r、質(zhì)量均為m；將金屬桿l固定在磁場(chǎng)的上邊緣，且仍在磁場(chǎng)內(nèi)，金屬桿2從磁場(chǎng)邊界上方h₀處由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)將金屬桿2從離開磁場(chǎng)邊界h（h< h_o）處由靜止釋放，在金屬桿2進(jìn)入磁場(chǎng)的同時(shí)，由靜止釋放金屬桿1，下列說法正確的是（    ）

A．兩金屬桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)閍→b

B．回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為

C．磁場(chǎng)中金屬桿l與金屬桿2所受的安培力大小、方向均不相同

D．金屬桿l與2的速度之差為

Answer 1

B

試題分析：根據(jù)右手定則判斷知金屬桿2產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向向右，則流過電阻R的電流方向從b→a；故A錯(cuò)誤．當(dāng)金屬桿2在磁場(chǎng)中勻速下降時(shí)，速度最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由平衡條件得：
，又，聯(lián)立得：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為．故B正確．根據(jù)左手定則判斷得知兩桿所受安培力的方向均向上，方向相同，由公式可知安培力的大小也相同．故C錯(cuò)誤．金屬桿2剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為；在金屬桿2進(jìn)入磁場(chǎng)后，由于兩個(gè)金屬桿任何時(shí)刻受力情況相同，因此任何時(shí)刻兩者的加速度也都相同，在相同時(shí)間內(nèi)速度的增量也必相同，即：，則得，故D錯(cuò)誤．