Question

4．用两根足够长的粗糙金属条折成“┌”型导轨，右端水平，左端竖直，与导轨等宽的粗糙金属细杆ab、cd与导轨垂直且接触良好．已知ab、cd杆的质量、电阻值均相等，导轨电阻不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在水平向右的拉力F作用下沿导轨向右匀速运动时，cd杆沿轨道向下运动，以下说法正确的是（　　）

• A． cd杆一定向下做匀加速直线运动
• B． 拉力F的大小一定不变
• C． 回路中的电流强度一定不变
• D． 拉力F的功率等于ab、cd棒上的焦耳热功率

Answer 1

分析 题中ab匀速切割磁感线产生恒定的感应电动势，cd不切割磁感线，不产生感应电动势，回路中感应电流恒定，分析cd可能的受力情况，判断其运动情况；对ab进行受力情况分析，由平衡条件分析拉力F；根据功能关系分析拉力F的功率

解答 解：A、由图看出，ab匀速切割磁感线，产生恒定的感应电动势，cd不切割磁感线，不产生感应电动势，回路中感应电流恒定；cd棒竖直方向上受到向下的重力和向上滑动摩擦力f，水平方向受到轨道的支持力N和安培力F_A，则f=μN=μF_A=μBIL，可知f大小不变，若重力大于滑动摩擦力，cd杆做匀加速运动，若重力等于滑动摩擦力，cd杆做匀速运动，故A错误．
B、对于ab杆：水平方向受到F和安培力，安培力大小不变，则知F不变，故B正确．
C、由图看出，ab匀速切割磁感线，产生恒定的感应电动势，cd不切割磁感线，不产生感应电动势，回路中感应电流恒定．故C正确．
D、根据能量转化和守恒定律可知：拉力F的功率与cd杆重力功率之和等于两棒上的焦耳热功率与摩擦热功率之和，故D错误．
故选：BC．

点评 本题要注意cd杆不切割磁感线，没有感应电动势产生，同时要正确分析两棒的受力和能量如何转化，分析时能量的形式不能少