如图所示,水平放置的两光滑导轨MN、PQ位于竖直向上的匀强磁场中,导轨电阻不计,质量和电阻阻值完全相同的两根金属棒a和b静止地横放在水平导轨上。现用一水平向右的恒力F作用在棒a上,两金属棒将运动起来,则下列说法正确的是( )。

admin2015-12-22  23

问题 如图所示,水平放置的两光滑导轨MN、PQ位于竖直向上的匀强磁场中,导轨电阻不计,质量和电阻阻值完全相同的两根金属棒a和b静止地横放在水平导轨上。现用一水平向右的恒力F作用在棒a上,两金属棒将运动起来,则下列说法正确的是(    )。
     

选项 A、棒a先做加速度减小的加速运动,而棒b先做加速度增大的加速运动,最终两者一起匀速向前运动
B、棒a先做加速度减小的加速运动,而棒b先做加速度增大的加速运动,最终两者以相同的加速度向前加速运动
C、两棒最终以相同的速度运动,且回路的电流为零
D、两棒最终以相同的加速度共同运动,此后力F所做的功等于两棒动能的增加

答案B

解析 当F作用时,对于棒a,根据牛顿第二定律和法拉第电磁感应定律得,由于v增大,所以aa在减小;对于棒b,,由于v增大,所以ab在增大;而将两棒作为整体来看,因为始终受外力F的作用,则两者最终会以相同的加速度向右运动;对于b要想维持加速运动必要有外力的作用,而其能受的外力就只能是感应电流在切割磁感线所产生的安培力,故回路中始终有电流,且F所做的功一部分转化为内能。所以本题选B。
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