Question

如图所示，水平放置的两根金属导轨位于方向垂直于导轨平面并指向纸里的匀强磁场中．导轨上有两根小金属导体杆ab和cd，其质量均为m，电阻均为r，能沿导轨无摩擦地滑动．导轨电阻及导轨与金属杆间的接触电阻可忽略不计．开始时ab和cd都是静止的，现突然让cd杆以初速度v₀向右开始运动，如果两根导轨足够长，则（　　）

A．cd始终做减速运动，ab始终做加速运动，并将追上cd

B．cd始终做减速运动，ab始终做加速运动，但追不上cd

C．开始时cd做减速运动，ab做加速运动，最终两杆以相同速度做匀速运动

D．ab增加的动能小于cd杆减少的动能

Answer 1

分析：突然让cd杆以初速度v向右开始运动，cd杆切割磁感线，产生感应电流，两杆受安培力作用，根据牛顿第二定律判断两杆的运动情况．

解答：解：ABC、让cd杆以初速度v向右开始运动，cd杆切割磁感线，产生感应电流，两杆受安培力作用，安培力对cd向左，对ab向右，所以ab从零开始加速，cd从v₀开始减速．那么整个电路的感应电动势减小，所以cd杆将做加速度减小的减速运动，ab杆做加速度减小的加速运动，当两杆速度相等时，回路磁通量不再变化，回路中电流为零，两杆不再受安培力作用，将以相同的速度向右匀速运动．故C正确，A、B错误．
D、根据能量守恒得，ab杆动能增加，cd杆动能减小，过程中还产生内能，知cd杆动能的减小量等于ab杆动能的增加量和内能之和．所以ab增加的动能小于cd杆减小的动能．故D正确．
故选：CD．

点评：本题是牛顿第二定律在电磁感应现象中的应用问题．解答本题能搞清楚物体的受力情况和运动情况．