Question

3．竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，磁感强度B=1T，重为G₁=0.5N的导体棒ab及重为G₂=0.4N的导体棒cd长均为0.5m，电阻均为1Ω，现要使其中一棒静止不动，另一棒做匀速运动（不计一切摩擦，两棒与导轨始终接触良好），下列说法正确的是（　　）

• A． 要使ab棒静止不动，cd棒向下匀速运动的速度大小是3.2 m/s
• B． 要使ab棒静止不动，cd受到竖直向上的推力大小是0.9 N
• C． 要使cd棒静止不动，ab棒向上匀速运动的速度大小是4 m/s
• D． 要使cd棒静止不动，ab受到竖直向上的推力大小是0.9 N

Answer 1

分析 要使ab棒或cd棒静止不动，根据左手定则判断电流方向，根据共点力的平衡条件求解拉力大小．

解答 解：A、要使ab棒静止不动，根据左手定则可知电流方向为abdca，根据右手定则知cd棒向上运动，故A错误；
B、要使ab棒静止不动，则安培力大小F_A=G₁=0.5N，对cd根据共点力的平衡条件可得cd受到的推力大小为F=F_A+G₂=0.9N，故B正确；
C、要使cd棒静止不动，设ab棒向上匀速运动的速度大小为v，对cd根据平衡条件可得：BIL=G₂，解得I=0.8A，根据闭合电路的欧姆定律可得：E=I•2R=1.6V，根据法拉第电磁感应定律可得：E=BLv，解得：v=3.2m/s，故C错误；
D、要使cd棒静止不动，整体根据共点力的平衡条件可得ab受到的推力大小是F=G₁+G₂=0.9N，故D正确；
故选：BD．

点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．