Question

【題目】如圖所示，相距為L的兩足夠長平行金屬導軌固定在水平面上，整個空間存在垂直導軌乎面向下的勻強磁場，磁感應強度為B，導軌上靜止有質量為m，電阻為R的兩根相同的金屬棒ab、cd，與導軌構成閉合回路.金屬棒cd左側導軌粗糙右側光滑現用一沿導軌方向的恒力F水平向右拉金屬棒cd，當金屬棒cd運動距離為S時速度達到最大，金屬棒ab與導軌間的摩擦力也剛好達到最大靜摩擦力.在此過程中，下列敘述正確的是

A. 金屬棒cd的最大速度為

B. 金屬棒ab上的電流方向是a向b

C. 整個回路中產生的熱量為FS－

D. 金屬棒ab與導軌之間的最大靜嶂擦力為F

Answer 1

【答案】AD

【解析】cd棒速度最大時，所受的安培力與拉力F二力平衡，則有： ，則得cd的最大速度為： ，故A正確。根據右手定則判斷可知cd棒中感應電流的方向由c向d，則ab上的電流方向是由b向a，故B錯誤。根據能量守恒定律得：整個回路中產生的熱量為：Q=FS-mv2=FS-，故C錯誤。cd棒的速度達到最大時ab棒所受的靜摩擦力最大，cd所受的最大靜摩擦力等于安培力，由于兩棒所受的安培力大小相等，所以金屬棒ab與軌道之間的最大靜摩擦力等于F，故D正確。故選AD。