解题思路:两棒和导轨组成一个闭合回路,开始时,棒1的速度大于棒2的速度,棒1匀速运动,棒2在安培力的作用下做加速度减小的加速运动,当两棒的速度相等时,闭合回路的磁通量不再变化,也就没有了安培力,可知棒2的最终速度,由此可判知选项A的正误;外力做得总功转化为两棒的动能和内能,棒1的安培力的功转化为了电能,由此可判知选项BCD的正误.
A、棒2先在安培力作用下向右做加速运动,棒2将切割磁感线产生感应电动势,该电动势与棒1的电动势方向相反,回路总电动势减小,感应电流减小,棒2所受的安培力减小,加速度减小,当两棒的感应电动势相等时,感应电流为零,此时二者速度相等,以后速度不再变化.选项A正确.
B、作用于棒2的安培力方向向右,与运动方向相同,安培力做正功,由动能定理,安培力的功为:W=[1/2
m20]-0=[1/2
m20],Q为电流在棒2中产生的焦耳热,所以W≠Q,选项B错误.
C、以两根金属棒为整体,外力做得功一部分转化为金属棒的动能,一部分由电流做功转化为内能,且两金属棒产生的热量相等,由能量的转化与守恒有:
WF=2Q+2×[1/2]Mv02=2Q+Mv02,选项C错误.
D、由右手定则可知,产生的额电流沿逆时针方向,棒1受到的安培力方向向左,与运动方向相反,安培力做负功,棒1产生的电能转化为内能和棒2 的动能,所以有E=2Q+[1/2]Mv02选项D正确
故选:AD
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;安培力.
考点点评: 解答该题的关键有两方面,一是要正确分析棒2的运动规律,能知道当速度不再变化时,所受到的合力为零,安培力为零;二是要分析清楚能量的转化,最好能借助能量的流程图分析能量的转化过程.该题解答过程较复杂,难度加大.