如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ固定在水平而上，間距為L，空間存在著方向豎直向上的磁感應強度大小為...

問題詳情：

如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ固定在水平而上，間距為L，空間存在著方向豎直向上的磁感應強度大小為B的勻強磁場．在導軌上放有兩根質量分別為m和2m的金屬棒ab、cd，兩棒和導軌垂直且接觸良好，有效電阻均為R，導軌電阻不計．現給金屬棒ab水平向左的瞬時衝量I0，同時給cd棒水平向右的瞬時衝量2I0，則在以後的運動過程中(    )

A．通過ab棒的最大電流為

B．cd棒的最大加速度為

C．最終兩金屬棒將靜止在導軌上

D．整個過程中該系統產生的焦耳熱為

【回答】

BD

【解析】

A、設兩金屬棒的初速度大小為v0，則，兩棒剛開始運動時都會切割磁感線，產生感應電流，此時迴路中的電流最大，，cd棒受到的安培力最大，加速度最大，此後兩棒均做減速運動，由於兩棒構成的系統在水平方向上不受外力，系統動量守恆，取向右為正方向，設兩棒最終共同的速度為v，則有，解得，即最終兩棒以共同速度向右勻速運動，此時迴路中的磁通量不變，迴路中無感應電流，選項B正確，A、C錯誤；

D、由能的轉化與守恆定律知，該系統產生熱量，選項D正確．

【點睛】

本題是電磁感應與力學、電學相結合的綜合題，考查了動量守恆定律的應用，分析清楚金屬棒的運動過程是解題的前提與關鍵，應用動量守恆定律、能量守恆定律、動量定理與法拉第電磁感應定律、歐姆定律可以解題．

知識點：法拉第電磁感應定律

題型：選擇題