Question

如图所示，足够长的平行光滑导轨固定在水平面上，导轨间距为L=1m，其右端连接着有定值电阻R=2Ω，整个装置处于垂直导轨平面磁感应强度B=1T的匀强磁场中，一质量m=2kg的金属棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下，在导轨上由静止开始向左运动，运动中金属棒始终与导轨垂直，导轨以及金属棒的电阻不计，下列说法正确的是

A.产生的感应电流方向在金属棒中由a指向b

B.金属棒向左做先加速后减速运动直到静止

C.金属棒的最大加速度为

D.水平拉力的最大功率为200W

Answer

ACD

【解析】

试题分析：穿过闭合回路abR的磁通量垂直纸面向里增大，根据楞次定律可得产生的感应电流电流方向在金属棒中由a指向b，A正确；根据左手定则导体棒受到向右的安培力，因为导体棒是从静止开始运动的，所以刚开始时安培力小于拉力，导体棒做加速运动，随着速度的增大，安培力在增大，故加速度在减小，当安培力等于拉力时，加速度为零，开始做匀速直线运动，故导体棒先做加速度减小的加速运动后做匀速运动，B错误；当速度为零时，此时安培力为零，合力最大，加速度最大，根据牛顿第二定律可得最大加速度为，C正确；当拉力和安培力相等时，速度最大，有：，解得最大速度为：，则水平拉力的最大功率为：，D正确；

考点：考查了导体切割磁感线运动

【名师点睛】根据右手定则得出电流的方向，从而确定电势的高低，当速度为零时，加速度最大，根据牛顿第二定律求出最大加速度．当拉力和安培力相等时，速度最大，结合最大速度和拉力的大小求出拉力的最大功率