Question

【題目】如圖所示，水平桌面上平行放置兩光滑的金屬導軌，導軌相距為L，一質量為m的金屬桿垂直導軌放置，正以速度v1向左勻速運動，金屬桿左側有一矩形勻強磁場區域MNPQ，磁感應強度大小為B，方向豎直向上，正以速度v2（v2＜v1）向右勻速移動，定值電阻值為R，金屬桿電阻為是R/2，其余電阻不計，則當金屬桿剛進入磁場區域時（　　）

A. 金屬棒ab兩端的電勢差U=BLv1

B. 金屬棒ab的加速度大小為a=

C. 流過電阻R的電流大小為I=

D. 如只改變磁場方向，金屬棒ab所受安培力的大小不變，方向改變

Answer 1

【答案】C

【解析】

由E=BLv求出感應電動勢，應用歐姆定律求出電路電流與金屬棒兩端電壓，由安培力公式求出金屬棒的加速度，根據右手定則判斷感應電流方向，應用左手定則判斷安培力方向。

金屬棒剛進入磁場時感應電動勢：E=BL（v1+v2），通過電阻R的電流：，金屬棒ab兩端電勢差：U=IR=，故A錯誤，C正確；金屬棒受到的安培力：F=BIL，對金屬棒，由牛頓第二定律得：BIL=ma，解得：，故B錯誤；如只改變磁場方向，由右手定則可知，感應電流方向反向，由左手定則可知安培力方向不變，故D錯誤；故選C。