Question

【題目】如圖所示，水平面上固定著兩根相距L且電阻不計的足夠長的光滑金屬導軌，導軌處于方向豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場中，銅棒a、b的長度均等于兩導軌的間距，電阻均為R、質量均為m，銅棒平行地靜止在導軌上且與導軌接觸良好.現給銅棒a一個平行于導軌向右的瞬時沖量I，關于此后的過程，下列說法正確的是( )

A. 回路中的最大電流為

B. 銅棒b的最大加速度為

C. 銅棒b獲得的最大速度為

D. 回路中產生的總焦耳熱為

Answer 1

【答案】BD

【解析】當給銅棒a一個平行于導軌向右的瞬時沖量I，a棒切割磁感線產生感應電流，a、b受安培力作用，a棒在安培力作用下做減速運動，b棒在安培力作用下做加速運動，當兩棒速度相等時，達到穩定狀態，根據動量守恒 可知，兩棒穩定時的速度為；

A項：a剛開始時，速度最大，產生的感應電流為，故A錯誤；

B項：a剛開始時，速度最大，回路中的電流最大，b棒所受安培力最大，加速度最大即為，故B正確；

C項：由開始分析可知，b棒的最大速度為，故C錯誤；

D項：根據能量守恒可得： ，故D正確。

點晴：解決本題關鍵通過運動學知識分析，當給銅棒a一個平行于導軌向右的瞬時沖量I，a棒切割磁感線產生感應電流，a、b受安培力作用，a棒在安培力作用下做減速運動，b棒在安培力作用下做加速運動，當兩棒速度相等時，達到穩定狀態時的速度。