Question

如圖所示，豎直平面內有足夠長、不計電阻的兩組平行光滑金屬導軌，寬度均為L，上方連接一個阻值為R的定值電阻，虛線下方的區域內存在磁感應強度為B的勻強磁場。兩根完全相同的金屬桿1和2靠在導軌上，金屬桿長度與導軌寬度相等且與導軌接觸良好、電阻均為r、質量均為m；將金屬桿l固定在磁場的上邊緣，且仍在磁場內，金屬桿2從磁場邊界上方h₀處由靜止釋放，進入磁場后恰好做勻速運動。現將金屬桿2從離開磁場邊界h（h< h_o）處由靜止釋放，在金屬桿2進入磁場的同時，由靜止釋放金屬桿1，下列說法正確的是（    ）

A．兩金屬桿向下運動時，流過電阻R的電流方向為a→b

B．回路中感應電動勢的最大值為

C．磁場中金屬桿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：根據右手定則判斷知金屬桿2產生的感應電流方向向右，則流過電阻R的電流方向從b→a；故A錯誤．當金屬桿2在磁場中勻速下降時，速度最大，產生的感應電動勢最大，由平衡條件得：
，又，聯立得：感應電動勢的最大值為．故B正確．根據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錯誤．金屬桿2剛進入磁場時的速度為；在金屬桿2進入磁場后，由于兩個金屬桿任何時刻受力情況相同，因此任何時刻兩者的加速度也都相同，在相同時間內速度的增量也必相同，即：，則得，故D錯誤．