Question

【題目】如圖所示，足夠長的光滑平行金屬直導軌固定在水平面上，左側軌道間距為2d，右側軌道間距為d。軌道處于豎直向下的磁感應強度大小為B的勻強磁場中。質量為2m、有效電阻為2R的金屬棒a靜止在左側軌道上，質量為m、有效電阻為R的金屬棒b靜止在右側軌道上。現給金屬棒a一水平向右的初速度v0，經過一段時間兩金屬棒達到穩定狀態。已知兩金屬棒運動過程中始終相互平行且與導軌良好接觸，導軌電阻忽略不計，金屬棒a始終在左側軌道上運動,則下列說法正確的是（ ）

A.金屬棒b穩定時的速度大小為

B.整個運動過程中通過金屬棒a的電荷量為

C.整個運動過程中兩金屬棒掃過的面積差為

D.整個運動過程中金屬棒a產生的焦耳熱為

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

A．對金屬棒a、b分別由動量定理可得

，

聯立解得

兩金屬棒最后勻速運動，回路中電流為0，則

即

則

，

A錯誤；

B．在金屬棒b加速運動的過程中，有

即

解得

B正確；

C．根據法拉第電磁感應定律可得

解得

C正確；

D．由能量守恒知，回路產生的焦耳熱

則金屬棒a產生的焦耳熱

D正確。

故選BCD。