Question

【題目】如圖，水平面內(nèi)固定有兩根平行的光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的豎直勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，虛線為兩磁場(chǎng)的分界線。質(zhì)量均為m的兩根相同導(dǎo)體棒MN、PQ靜置于圖示的導(dǎo)軌上（兩棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好）。現(xiàn)使MN棒獲得一個(gè)大小為v0、方向水平向左的初速度，則在此后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（　�。�

A.兩棒受到的安培力沖量大小相等，方向相反

B.兩棒最終的速度大小均為，方向相同

C.MN棒產(chǎn)生的焦耳熱為

D.通過(guò)PQ棒某一橫截面的電荷量為

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．MN棒向左運(yùn)動(dòng)，由右手定則可知，MN中的電流由N到M，PQ中的電流由P到Q，由左手定則可知，MN棒受到的安培力方向向右，PQ棒受到的安培力方向也向右，由于兩棒組成回路所以兩棒中的電流相等，由可知，安培力大小相等，由可知，兩棒受到的安培力沖量大小相等，方向相同，故A錯(cuò)誤；

BC．由于MN棒受到的安培力方向向右，PQ棒受到的安培力方向也向右，則MN棒向左做減速運(yùn)動(dòng)，PQ向右做加速運(yùn)動(dòng)，兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正極與正極相連，當(dāng)兩棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，兩棒速度大小相等，回路中的電流為0，此后兩棒以相同速率反方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，取向左為正方向，對(duì)兩棒分別為動(dòng)量定理得

解得

由能量守恒得

則MN棒產(chǎn)生的焦耳熱為，故BC錯(cuò)誤；

D．對(duì)PQ 棒由動(dòng)量定理得

即

則

故D正確。

故選D。