如圖，足夠長的間距的平行光滑金屬導軌MN、PQ固定在水平面內，導軌間存在一個寬度的勻強磁場區域，磁感應強度大小...

問題詳情：

如圖，足夠長的間距的平行光滑金屬導軌MN、PQ固定在水平面內，導軌間存在一個寬度的勻強磁場區域，磁感應強度大小爲，方向如圖所示．一根質量，阻值的金屬棒a以初速度從左端開始沿導軌滑動，穿過磁場區域後，與另一根質量，阻值的原來靜置在導軌上的金屬棒b發生**碰撞，兩金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好，導軌電阻不計，則（    ）

A．金屬棒a第一次穿過磁場時做勻減速直線運動

B．金屬棒a第一次穿過磁場時迴路中有逆時針方向的感應電流

C．金屬棒a第一次穿過磁場區域的過程中，金屬棒b上產生的焦耳熱爲

D．金屬棒a最終停在距磁場左邊界處

【回答】

BD

【詳解】

A．金屬棒a第一次穿過磁場時受到安培力的作用，做減速運動，由於速度減小，感應電流減小，安培力減小，加速度減小，故金屬棒a做加速度減小的減速直線運動，故A錯誤；

B．根據右手定則可知，金屬棒a第一次穿過磁場時迴路中有逆時針方向的感應電流，故B正確；

C．電路中產生的平均電動勢爲

平均電流爲

金屬棒a受到的安培力爲

規定向右爲正方向，對金屬棒a，根據動量定理得

解得對金屬棒第一次離開磁場時速度

金屬棒a第一次穿過磁場區域的過程中，電路中產生的總熱量等於金屬棒a機械能的減少量，即

聯立並帶入數據得

由於兩棒電阻相同，兩棒產生的焦耳熱相同，則金屬棒b上產生的焦耳熱

故C錯誤；

D．規定向右爲正方向，兩金屬棒碰撞過程根據動量守恆和機械能守恆得

聯立並帶入數據解得金屬棒a反*的速度爲

設金屬棒a最終停在距磁場左邊界處，則從反*進入磁場到停下來的過程，電路中產生的平均電動勢爲

平均電流爲

金屬棒a受到的安培力爲

規定向右爲正方向，對金屬棒a，根據動量定理得

聯立並帶入數據解得

故D正確。

故選BD。

知識點：動量定理

題型：選擇題