Question

【題目】如圖所示，水平放置的光滑金屬長導(dǎo)軌和之間接有電阻R，導(dǎo)軌左、右兩區(qū)域分別處在方向相反與軌道垂直的勻強磁場中，右側(cè)區(qū)域足夠長，方向如圖。設(shè)左、右區(qū)域磁場的磁感強度為B1和B2，虛線為兩區(qū)域的分界線。一根金屬棒ab放在導(dǎo)軌上并與其正交，棒和導(dǎo)軌的電阻均不計。金屬棒在水平向右的恒定拉力作用下，在左面區(qū)域中恰好以速度為v做勻速直線運動，則（ ）

A. 若B2=B1，棒進入右面區(qū)域后先做加速運動，最后以速度2v做勻速運動

B. 若B2=B1，棒進入右面區(qū)域中后仍以速度v做勻速運動

C. 若B2=2B1，棒進入右面區(qū)域后先做減速運動，最后以速度做勻速運動

D. 若B2=2B1，棒進入右面區(qū)域后先做加速運動，最后以速度4v做勻速運動

Answer 1

【答案】BC

【解析】

金屬棒在水平向右的恒力作用下，在虛線左邊區(qū)域中以速度v做勻速直線運動，恒力F與安培力平衡。當(dāng)B2=B1時，棒進入右邊區(qū)域后，棒切割磁感線的感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流大小均沒有變化，棒所受安培力大小和方向也沒有變化，與恒力F仍然平衡，則棒進入右邊區(qū)域后，以速度v做勻速直線運動，故A錯誤，B正確；當(dāng)B2=2B1時，棒進入右邊區(qū)域后，棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流均變大，所受的安培力也變大，恒力沒有變化，則棒先減速運動，隨著速度減小，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流減小，棒受到的安培力減小，當(dāng)安培力與恒力再次平衡時棒做勻速直線運動。設(shè)棒勻速運動速度大小為v′。在左側(cè)磁場中，在右側(cè)磁場中勻速運動時，有，則，即棒最后以速度做勻速直線運動，故C正確，D錯誤。