Question

10．如圖所示，兩足夠長(zhǎng)，間距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直于導(dǎo)軌平面向下，質(zhì)量、電阻均相等的金屬棒ab，cd與導(dǎo)軌（電阻不計(jì)）構(gòu)成閉合回路且都可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)，T=0時(shí)刻，給ab棒一個(gè)初速度v₀，則（　�。�

• A． T=0時(shí)刻回路中的電流方向?yàn)閍bdca
• B． T=0時(shí)刻ab棒兩端電壓為U=BLv₀
• C． 在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之前，棒ab、cd均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
• D． 經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間以后，棒ab、cd均做勻速直線運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析 根據(jù)楞次定律來(lái)判定感應(yīng)電流方向；
再由法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律，求得ab棒兩端電壓；
分析兩棒的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況：給cd一個(gè)向右的初速度v₀，cd棒將切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，此電流流過(guò)ab棒，ab棒將受到向右的安培力而做加速運(yùn)動(dòng)，ab棒也將切割磁感線，使電路中的總電動(dòng)勢(shì)減小，感應(yīng)電流減小，則兩棒所受的安培力都減小，當(dāng)兩棒的速度相等時(shí)，兩者一起做勻速運(yùn)動(dòng)．

解答 解：A、根據(jù)楞次定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電流總是阻礙引起磁通量的變化，則電流方向?yàn)閍bdca．故A正確；
B、T=0時(shí)刻，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=BLv₀，由電壓分配可知，ab棒兩端電壓為U=$\frac{1}{2}$BLv₀，故B錯(cuò)誤．
CD、據(jù)題，給ab一個(gè)向右的初速度v₀，ab棒將切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，此電流流過(guò)cd棒，由左手定則判斷可知，cd棒將受到向右的安培力而做加速運(yùn)動(dòng)，cd棒也將切割磁感線，使電路中的總電動(dòng)勢(shì)減小，感應(yīng)電流減小，則兩棒所受的安培力都減小，故ab先做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，而cd棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩棒的速度相等時(shí)，兩者一起做勻速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵通過(guò)分析兩棒的受力情況，來(lái)分析其運(yùn)動(dòng)情況，在兩棒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，回路中產(chǎn)生兩個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，會(huì)相互逐漸抵消，使總電動(dòng)勢(shì)減小，安培力減小，穩(wěn)定時(shí)，回路中沒(méi)有電流，掌握楞次定律與法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用．