Question

两根足够长的平行光滑金属导轨水平放置，匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接阻值为R的电阻。在导轨上放一金属棒ab，ab始终与导轨垂直，如图所示。若在ab棒上施加水平恒力F使其从静止开始向右运动，下列说法正确的是

A.金属棒ab中感应电流的方向ab

B.金属棒ab所受安培力大小始终保持不变

C.金属棒ab最终将做匀速直线运动

D.运动过程中水平恒力F对金属棒ab所做的功全部转化为金属棒的动能

Answer

C

【解析】

A．根据右手定则可得通过的电流方向由到，故A错误；

BC．设金属棒运动的速度大小为，金属棒的感应电动势：

设金属棒的电阻为，则电路电流：

金属棒受到的安培力：

由于金属棒的速度增大，所以金属棒受到的安培力

金属棒的加速度大小为：

由于速度增大，金属棒的加速度减小，所以金属棒做加速度减小的加速直线运动，当时，金属棒的速度最大，金属棒做匀速直线运动，所以金属棒所受安培力大小先增大后保持不变，故B错误，C正确；

D．对金属棒，根据动能定理可得：

可得：

所以运动过程中水平恒力对金属棒所做的功等于金属棒的动能和电路产生的全部焦耳热之和，故D错误；

故选C。