Question

如图3－2－7所示，水平放置的两金属导轨位于一均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，导轨上放置两根平行的可以自由移动的金属ab和cd，开始时，ab和cd均为静止的，现将cd杆以初速度v向右开始运动，如果两根导轨足够长，则（　　）?

A.cd杆始终做减速运动，ab杆始终做加速运动并追上cd?

B.cd杆始终做减速运动，ab杆始终做加速运动但追不上cd?

C.cd杆先做减速运动，后做加速运动；ab杆先做加速运动，后做减速运动?

D.开始时cd杆做减速运动，ab杆做加速运动，最终两杆以相同的速度做匀速运动?

图3－2－7

Answer 1

解析：题中未提及电阻，表明不考虑运动中能量的损耗，cd杆以速度v向右运动时，回路中将产生感应电流，从而将使ab、cd两杆都要受到安培力的作用，ab杆也将要运动；要着重分析运动过程中两杆速度的变化，找到最后的速度关系.?

当cd杆以速度v向右运动后，由于abdc回路的面积增大，回路中将产生感应电流，方向为逆时针，导致ab杆受到向右的安培力作用，使ab杆向右做加速运动；而cd杆受到向左的安培力作用，使cd做减速运动，但只要ab杆的速度小于cd杆的速度，则cd杆速度会逐渐变小，也即磁通量的变化率逐渐减小；回路中的感应电流也随之减小，随着过程的继续，ab杆继续加速，cd杆继续减速，直到两杆速度相等时，回路的面积不再变化，回路中的磁通量也不再变化，这时回路中不再有感应电流，两杆将做匀速运动，ab杆始终追不上cd杆，故D正确.

答案：D