Question

【題目】如圖所示，相距L的光滑金屬導(dǎo)軌，半徑為R的圓弧部分豎直放置，平直部分固定于水平地面上，MNQP范圍內(nèi)有方向豎直向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。金屬棒ab和cd垂直導(dǎo)軌且接觸良好，cd靜止在磁場中；ab從圓弧導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，進(jìn)入磁場后與cd沒有接觸，cd離開磁場時的速度是此刻ab速度的一半，已知ab的質(zhì)量為m、電阻為r，cd的質(zhì)量為2m、電阻為2r。金屬導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g。下列說法正確的有（　�。�

A.cd在磁場中運動時電流的方向為c→d

B.cd在磁場中做加速度減小的加速運動

C.cd在磁場中運動的過程中流過的電量為

D.至cd剛離開磁場時，cd上產(chǎn)生的焦耳熱為

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．cd在磁場中運動時，回路中磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，cd電流的方向為d→c，選項A錯誤；

B．當(dāng)ab進(jìn)入磁場后回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則ab受到向左的安培力而做減速運動，cd受到向右的安培力而做加速運動，由于兩者的速度差逐漸減小，可知感應(yīng)電流逐漸減小，安培力逐漸減小，可知cd向右做加速度減小的加速運動，選項B正確；

C．ab從釋放到剛進(jìn)入磁場過程，由動能定理得

對ab和cd系統(tǒng)，合外力為零，則由動量守恒

解得

對cd由動量定理

其中

解得

選項C錯誤；

D．從ab從圓弧導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，至cd剛離開磁場時由能量關(guān)系

其中

解得

選項D正確。

故選BD。