1.(2021年深圳一模)(多选)如图所示,水平面上足够长的光滑平行金属导轨,左侧接定值电阻,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.金属杆MN以某一初速度沿导轨向右滑行,且与导轨接触良好,导轨电阻不计.则金属杆在运动过程中,速度大小v、流过的电量q与时间t或位移x的关系图像正确的有( )
A B
C D
【答案】ABD 【解析】设导轨宽度为L、金属杆的质量为m、电阻为r.对金属杆根据牛顿第二定律可得BIL=ma,其中,I=,则有a=,所以加速度随着速度的减小而减小,根据v=v0-at可知v-t图像的斜率减小,A正确.取初速度方向为正方向,在很短的一段时间Δt内,根据动量定理可得FΔt=mΔv,即-=mΔv,解得=-,所以v-x图像为一条倾斜的直线,B正确.取初速度方向为正方向,根据动量定理可得BLIt=mv0-mv,解得q=t==·t,由于加速度逐渐减小,则q-t图像的斜率减小,C错误.根据电荷量的计算公式可得q=t===·x,所以q-x图像是一条倾斜的直线,D正确.
2.(多选)如图所示,水平面中有两根固定的足够长的金属平行导轨,导轨间距为L,导轨上面平行放着质量相等的导体棒ab和cd.设导体棒始终处于竖直向上的大小为B的匀强磁场区域内,且导体棒可在导轨上无摩擦地滑行,初始时刻ab棒静止,给cd棒一个向右的初速度v0,则( )
A.ab棒将向左运动
B.cd棒的速度一直大于ab棒的速度
C.ab棒的最大速度为0.5v0
D.当cd棒速度为0.8v0时,回路中的电动势为0.6BLv0
【答案】CD 【解析】当cd棒向右运动时,根据右手定则可知产生abcd方向的电流,再对ab棒分析,根据左手定则可知ab棒受到向右的安培力,ab棒向右运动,A错误;根据对ab棒和cd棒受力分析可知cd棒做减速运动,ab棒做加速运动,最终两棒共速一直运动下去,B错误;两棒在运动过程中因为水平方向上不受摩擦力,动量守恒,当两棒共速时ab棒具有最大速度,故有mv0=2mv1,解得v1=0.5v0,C正确;当cd棒速度为0.8v0时,设ab棒的速度为v2,根据动量守恒定律可知mv0=mv2+m×0.8v0,解得v2=0.2v0;两棒均向右运动,所以可知回路中的感应电动势E=BLv相对=BL(0.8v0-0.2v0)=0.6BLv0,D正确.