Question

如圖所示，水平放置的兩根金屬導(dǎo)軌位于方向垂直于導(dǎo)軌平面并指向紙里的勻強(qiáng)磁場中．導(dǎo)軌上有兩根小金屬導(dǎo)體桿ab和cd，其質(zhì)量均為m，電阻均為r，能沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動．導(dǎo)軌電阻及導(dǎo)軌與金屬桿間的接觸電阻可忽略不計(jì)．開始時(shí)ab和cd都是靜止的，現(xiàn)突然讓cd桿以初速度v₀向右開始運(yùn)動，如果兩根導(dǎo)軌足夠長，則（　　）

A．cd始終做減速運(yùn)動，ab始終做加速運(yùn)動，并將追上cd

B．cd始終做減速運(yùn)動，ab始終做加速運(yùn)動，但追不上cd

C．開始時(shí)cd做減速運(yùn)動，ab做加速運(yùn)動，最終兩桿以相同速度做勻速運(yùn)動

D．a(chǎn)b增加的動能小于cd桿減少的動能

Answer 1

分析：突然讓cd桿以初速度v向右開始運(yùn)動，cd桿切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩桿受安培力作用，根據(jù)牛頓第二定律判斷兩桿的運(yùn)動情況．

解答：解：ABC、讓cd桿以初速度v向右開始運(yùn)動，cd桿切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩桿受安培力作用，安培力對cd向左，對ab向右，所以ab從零開始加速，cd從v₀開始減速．那么整個(gè)電路的感應(yīng)電動勢減小，所以cd桿將做加速度減小的減速運(yùn)動，ab桿做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)兩桿速度相等時(shí)，回路磁通量不再變化，回路中電流為零，兩桿不再受安培力作用，將以相同的速度向右勻速運(yùn)動．故C正確，A、B錯(cuò)誤．
D、根據(jù)能量守恒得，ab桿動能增加，cd桿動能減小，過程中還產(chǎn)生內(nèi)能，知cd桿動能的減小量等于ab桿動能的增加量和內(nèi)能之和．所以ab增加的動能小于cd桿減小的動能．故D正確．
故選：CD．

點(diǎn)評：本題是牛頓第二定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的應(yīng)用問題．解答本題能搞清楚物體的受力情況和運(yùn)動情況．