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物理
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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擦滑动.ab、cd 两棒的质量之比为2:1.用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉cd 棒,经过足够长时间以后( )
A. cd棒所受安培力的大小等于
2F
3
B. ab棒上的电流方向是由a向b
C. 两棒间距离保持不变
D. ab棒、cd棒都做匀速运动
人气:447 ℃ 时间:2019-08-21 10:20:51
解答
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-F
A
=ma
解得,F
A
=
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.
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