如图所示,两平行金属导轨固定在水平面上,匀强磁场方向垂直导轨平面向下,金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩

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  • 解题思路:运用排除法分析AD两项:若金属棒ab做匀速运动,所受的安培力为零,ab中电流为零,则知cd中电流也为零,而cd还受到F作用,cd将做匀加速运动.若两金属棒间距离保持不变,同理可知,cd将做匀加速运动,两棒间距离将增大.由此分析可知,两棒都做匀加速运动,加速度相同,cd的速度大于ab的速度,由楞次定律分析感应电流方向,由牛顿第二定律求出加速度,再对cd研究,求出安培力的大小.

    A、B、由上分析得知,当两棒的运动稳定时,两棒速度之差一定,回路中产生的感应电流一定,两棒所受的安培力都保持不变,一起以相同的加速度做匀加速运动,由于两者距离不断增大,穿过回路的磁通量增大,由楞次定律判断可知,金属棒ab上的电流方向是由b向a.

    设cd棒的质量为m,则根据牛顿第二定律得:

    对整体:F=3ma

    对cd棒:F-FA=ma

    解得,FA=[2/3]F,故A正确,B错误;

    C、若两金属棒间距离保持不变,回路的磁通量不变,没有感应电流产生,两棒都不受安培力,则cd将做匀加速运动,两者距离将增大.故C错误.

    D、若金属棒ab做匀速运动,所受的安培力为零,ab中电流为零,则cd中电流也为零,cd不按安培力,而cd还受到F作用,cd将做匀加速运动,故D错误.

    故选:A.

    点评:

    本题考点: 电磁感应现象的发现过程;安培力;楞次定律.

    考点点评: 本题的解题关键是分析两棒的运动情况,本题回路中的感应电动势为E=BL△v,△v是两棒速度之差.

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