Question

14．足够长的光滑金属导轨ab、cd水平放置，质量为m、电阻为R的两根相同金属棒甲、乙与导轨垂直且接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向里，如图所示．现用F作用于以棒上，使他向右运动，用v、a、i和p分别表示甲棒的速度、甲棒的加速度、甲棒中的电流和甲棒消耗的电功率，下列图象可能正确的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根据法拉第电磁感应定律，结合牛顿第二定律，与安培力表达式，并对两棒加速度与速度的变化分析，抓住两棒加速度相等时速度差最大，从而即可求解．

解答 解：乙棒在外力作用下向右切割磁感线产生感应电动势，在回路中产生逆时针方向的感应电流，电流通过两棒，由左手定则可知，乙棒受到的安培力向左，甲棒受到的安培力向右，乙棒在安培力和拉力的作用下向右运动，开始时乙棒的加速度大于甲棒的加速度，两者的速度差增大，回路中感应电动势E=BL△v增大，感应电流也增大，使得乙棒的加速度减小，甲棒的加速度增大，当两棒加速度相等时速度差最大，回路中的感应电动势最大，以后两棒在外力F作用下以相同的加速度运动，速度差恒定，回路中的感应电流恒定，则消耗的功率也恒定，故A正确，BCD错误；
故选：A．

点评 考查牛顿第二定律的应用，掌握安培力受到速度的影响，从而影响加速度变化，注意两棒加速度相等是解题的突破口，同时理解法拉第电磁感应定律的内容．