Question

11．如圖所示，兩不計電阻的足夠長光滑金屬導軌MN、PQ在水平面上平行放置，勻強磁場方向豎直向下，兩根完全相同的金屬棒ab、cd始終垂直導軌并與導軌接觸良好．ab棒在恒力作用下向右運動的過程中，則（　�。�

• A． 只有ab棒產生感應電動勢
• B． 回路中有順時針方向的感應電流
• C． 安培力對金屬棒ab、cd均做正功
• D． 恒力F做的功等于回路中產生的焦耳熱和系統(tǒng)增加的動能之和

Answer 1

分析 ab棒在恒力F作用下向右做加速運動，切割磁感線產生感應電動勢和感應電流，cd棒在安培力作用下也向右運動，切割磁感線產生一個反電動勢，當兩棒的速度差恒定時，回路中產生的感應電流恒定，兩棒均做勻加速運動，根據安培力方向與導體運動方向的關系，判斷做功正負．根據系統(tǒng)能量守恒分析F做功與熱量和總動能增量的關系．

解答 解：A、ab棒在恒力F作用下向右做加速運動，根據楞次定律可知，回路中將產生的感應電流沿acdba方向（逆時針），電流經過cd棒后，cd棒受向右的安培力隨之向右運動，從而cd棒切割磁感線產生感應電動勢，故A錯誤；
B、由于運動開始時，ab的速度大于cd的速度，則回路中的電動勢E=$\frac{BL（{v}_{1}-{v}_{2}）}{R}$；根據右手定則可知，ab中電流由b到a，而cd中電流由c到d，且ab中電流大于cd中電流，因此電路中電流為逆時針；故B錯誤；
C、由左手定則判斷可知，ab棒所受的安培力方向向左，cd棒所受的安培力方向向右，則安培力對ab棒做負功，對cd棒做正功．故C錯誤．
D、根據能量守恒定律得知，F做的功等于回路產生的總熱量和系統(tǒng)動能增量之和．故D正確．
故選：D

點評 本題的解題關鍵是分析導體棒受力情況，來確定其運動情況，注意兩棒均在切割磁感線，從而產生感應電動勢，可以將兩導線視為兩個電源進行分析；同時能根據功能關系分析能量的轉化方向．