高三物理二輪專題復(fù)習專題21-電磁感現(xiàn)象中的單雙棒模型（含答案）

高三物理二輪常見模型與方法綜合特訓(xùn)專練專題21電磁感現(xiàn)象中的單雙棒模型（含答案）專練目標專練內(nèi)容目標1單棒模型（1T—7T）目標2雙棒模型（8T—16T）【典例專練】一、單棒模型1．如圖所示，兩個平行導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L=2m。金屬棒MN在導(dǎo)軌間部分電阻r=2Ω，金屬棒質(zhì)量m=0.4kg，導(dǎo)軌的最上端接阻值為R=8Ω的定值電阻。虛線OO′下方無窮大區(qū)域存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。將金屬棒從圖示位置由靜止釋放，下落過程中的v-t圖象如圖。不計導(dǎo)軌的電阻和一切摩擦，金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，取重力加速度g=10m/s2，則（）A．釋放金屬棒的位置到OO′的距離為10m B．勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為1TC．1～2s內(nèi)，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為32J D．1～2s內(nèi)，金屬棒克服安培力做的功為32J2．如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌與兩相同的固定電阻和相連，勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一導(dǎo)體棒，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻﹐與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向上滑動，當上滑的速度為v時，固定電阻消耗的熱功率為Р，此時（）A．整個裝置因摩擦而產(chǎn)生的熱功率為B．整個裝置消耗的機械功率為C．導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為D．導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為3．如圖所示，電阻不計的光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中存在方向均豎直向上的磁場，Ⅰ區(qū)中磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，Ⅱ區(qū)中為勻強磁場。阻值恒定的金屬棒在外力F作用下從無磁場區(qū)域中a位置由靜止開始向右做勻加速運動，到達區(qū)域Ⅱ的左邊界時撤去外力F，金屬棒經(jīng)Ⅱ區(qū)的b位置到達c位置時速度變?yōu)榱?。運動過程中金屬棒始終垂直導(dǎo)軌且接觸良好，下列說法正確的是（）A．金屬棒能夠返回無磁場區(qū)B．在無場區(qū)運動過程中，通過金屬棒的電量為0C．金屬棒第一次經(jīng)過b時的加速度大于第二次經(jīng)過b時的加速度D．從a至c外力F做的功等于回路中的焦耳熱4．如圖甲所示，兩間距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，左端用導(dǎo)線連接，導(dǎo)軌處在豎直向上的勻強磁場中，一根長度也為L、電阻為R的金屬棒放在導(dǎo)軌上，在平行于導(dǎo)軌向右、大小為F的恒力作用下向右運動，金屬棒運動過程中，始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，金屬棒運動的加速度與速度關(guān)系如圖乙所示，不計金屬導(dǎo)軌及左邊導(dǎo)線電阻，金屬導(dǎo)軌足夠長，若乙圖中的、均為已知量，則下列說法正確的是（）A．金屬棒的質(zhì)量為B．勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為C．當拉力F做功為W時，通過金屬棒橫截面的電量為D．某時刻撤去拉力，此后金屬棒運動過程中加速度大小與速度大小成正比5．如圖所示，一“”形金屬導(dǎo)軌MPQ固定在水平面上，，金屬導(dǎo)軌左端接一阻值為的電阻，軌道電阻不計，空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度。在金屬導(dǎo)軌右側(cè)E位置處垂直于MQ邊放置一足夠長的、質(zhì)量為電阻不計的光滑金屬棒，此時金屬棒與M點間的距離為2m，之后在外力作用下，金屬棒以的初速度從E位置處水平向右運動2m到達了F位置處，已知此過程中，通過金屬棒的電流保持恒定，下列說法中正確的是（）A．此過程用時1.5s B．金屬棒做勻減速直線運動C．此過程中外力做功1.5J D．此過程中通過電阻R的電荷量為1.5C6．如圖所示，豎直放置的“”形光滑導(dǎo)軌寬為L，矩形邊界內(nèi)勻強磁場Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向里。質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等。金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R，與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計，重力加速度為g。則金屬桿（）A．剛進入磁場Ⅰ時金屬桿做減速運動，加速度方向豎直向上B．穿過磁場Ⅰ的時間小于在兩磁場之間的運動時間C．穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為D．釋放時距磁場Ⅰ上邊界的高度h一定不小于7．如圖甲中，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌放置在水平面上且間距為L，左端接電阻R，導(dǎo)軌電阻不計。整個裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中、將質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上、當ab受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動時，F(xiàn)與金屬棒速度v的關(guān)系如圖乙所示。已知ab與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，設(shè)ab中的感應(yīng)電流為I，ab受到的安培力大小為F安，R兩端的電壓為UR，R的電功率為P，則下圖中正確的是（）A． B．C． D．雙棒模型8．如圖所示，一質(zhì)量為m的足夠長U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺上，bc邊長為L，不計金屬框電阻。一長為L的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，導(dǎo)體棒的阻值為R、質(zhì)量為2m。裝置處于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中。現(xiàn)給金屬框水平向右的初速度v0，在整個運動過程中MN始終與金屬框保持良好接觸，則（）A．剛開始運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為b→c→N→MB．導(dǎo)體棒的最終和U形光滑金屬框一起勻速直線運動速度為C．導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為D．通過導(dǎo)體棒的電荷量為9．兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定在傾角為θ的斜面上，它們的間距為d。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場充滿整個空間、方向垂直于斜面向上。兩根金屬桿ab、cd的質(zhì)量分別為m和2m，垂直于導(dǎo)軌水平放置在導(dǎo)軌上，如圖所示。設(shè)桿和導(dǎo)軌形成的回路總電阻為R而且保持不變，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g。給ab桿一個方向沿斜面向上的初速度，同時對ab桿施加一平行于導(dǎo)軌方向的恒定拉力，結(jié)果cd桿恰好保持靜止而ab桿則保持勻速運動，下列說法正確的是（）A．給ab桿初速度的大小v0B．對ab桿施加的平行于導(dǎo)軌方向的恒定拉力的功率大于回路中的電功率C．經(jīng)過時間t通過ab桿的電荷量QD．撤去拉力后經(jīng)過足夠長時間（設(shè)兩桿不相撞），兩桿以相同的速度做勻速運動10．如圖所示：兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌水平固定，導(dǎo)軌電阻忽略不計，虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間存在有垂直于軌道所在平面向里的勻強磁場。將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ，MN平行于ab放置在導(dǎo)軌上，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。現(xiàn)在對PQ、MN施加相同的恒力F作用，先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止開始運動。已知PQ進入磁場時加速度恰好為零。從PQ進入磁場開始計時，到MN離開磁場區(qū)域為止，PQ的運動速度v、流過PQ的電流I隨時間t變化的圖象可能正確的是（）A． B．C． D．11．如圖甲所示,兩根平行且間距為L的光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣的水平面上,導(dǎo)軌電阻不計,質(zhì)量均為m的兩相同金屬棒a、b垂直導(dǎo)軌放置,回路的總電阻大小為R,其右側(cè)矩形區(qū)域內(nèi)有一磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,磁場方向豎直向上，現(xiàn)兩金屬棒分別以初速度2v0和v0同時沿導(dǎo)軌向右運動,且先后進入磁場區(qū)域，已知金屬棒a離開磁場時金屬棒b已經(jīng)進入磁場區(qū)域，在金屬棒a進入磁場到離開磁場的過程中,電流i隨時間t變化的圖像可能正確的是（）A． B．C． D．12．如圖，同一傾斜平面內(nèi)固定有兩組寬度分別為L、2L的足夠長光滑導(dǎo)體軌道，金屬桿a、b水平放置且與軌道接觸良好。定值電阻阻值為R，其余部分電阻不計。整個裝置處于垂直軌道平面向上的勻強磁場中。下列說法正確的是（）A．若桿a、b的質(zhì)量相等，靜止釋放桿a，用平行軌道平面的外力F使桿b保持靜止，則a下滑過程中F逐漸減小B．若桿a、b的質(zhì)量相等，同時由靜止釋放兩桿，則最終兩桿將以不同的速度勻速下滑C．若桿a、b的質(zhì)量之比為1：2，同時由靜止釋放兩桿，則最終兩桿將以相同的速度勻速下滑D．若桿a、b的質(zhì)量之比為1：2，先后由靜止釋放兩桿，若勻速運動時兩桿將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)相同，則a、b勻速運動的速度之比為2：113．光滑平行異型導(dǎo)軌abcd與a'b'c'd'如圖所示，軌道的水平部分bcd、b'c'd'處于豎直向上的勻強磁場中，bc段軌道寬度為cd段軌道寬度的2倍，bc段和cd段軌道都足夠長，但abcd與a'b'c'd'軌道部分的電阻都不計?，F(xiàn)將質(zhì)量相同的金屬棒P和Q（P和Q都有電阻，但具體阻值未知）分別置于軌道上的ab段和cd段，將P棒置于距水平軌道高為h處由靜止釋放，使其自由下滑，重力加速度為g。則（）A．當P棒進入軌道的水平部分后，P棒先做加速度逐漸減小的減速直線運動B．當P棒進入軌道的水平部分后，Q棒先做勻加速直線運動C．Q棒的最終速度和P棒最終速度相等D．P棒的最終速度，Q棒的最終速度14．如圖所示，空間存在豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左右兩部分的間距分別為l、2l；質(zhì)量分別為m、2m的導(dǎo)體棒a、b均垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒a接入電路的電阻為R，其余電阻均忽略不計；a、b兩棒分別以v0、2v0的初速度同時向右運動，兩棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸，a總在窄軌上運動，b總在寬軌上運動，直到兩棒達到穩(wěn)定狀態(tài)，從開始運動到兩棒穩(wěn)定的過程中，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)棒加速度的大小始終等于b棒加速度的大小B．穩(wěn)定時a棒的速度為1.5v0C．電路中產(chǎn)生的焦耳熱為D．流過導(dǎo)體棒a的某一橫截面的電荷量為15．如圖所示（俯視圖），位于同一水平面內(nèi)的兩根固定金屬導(dǎo)軌、，電阻不計，兩導(dǎo)軌之間存在豎直向下的勻強磁場?，F(xiàn)將兩根粗細均勻、完全相同的銅棒、放在兩導(dǎo)軌上，若兩棒從圖示位置以相同的速度沿方向做勻速直線運動，始終與兩導(dǎo)軌接觸良好，且始終與導(dǎo)軌垂直，不計一切摩擦，則下列說法中正確的是（）A．回路中有順時針方向的感應(yīng)電流B．回路中的感應(yīng)電動勢不變C．回路中的感應(yīng)電流不變D．回路中的熱功率不斷減小16．如圖所示，兩根質(zhì)量均為m的金屬棒垂直地放在光滑的水平導(dǎo)軌上，左、右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1∶2，導(dǎo)軌間左、右兩部分有大小相等、方向相反的勻強磁場，兩棒電阻與棒長成正比，不計導(dǎo)軌電阻，現(xiàn)用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右運動距離為s的過程中，AB棒上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，此時AB棒和CD棒的速度大小均為v，此時立即撤去拉力F，設(shè)導(dǎo)軌足夠長且兩棒始終在不同磁場中運動，則下列說法正確的是（）A．v的大小等于B．撤去拉力F后，AB棒的最終速度大小為v，方向向右C．撤去拉力F后，CD棒的最終速度大小為v，方向向右D．撤去拉力F后，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為mv22022屆高三物理二輪常見模型與方法綜合特訓(xùn)專練專題21電磁感現(xiàn)象中的單雙棒模型（答案）【典例專練】一、單棒模型1．【答案】BC【詳解】A．方法一：對金屬棒從釋放位置到OO′應(yīng)用動能定理可得解得方法二：由圖像可知勻加速階段的位移即為釋放金屬棒的位置到OO′的距離，A錯誤；B．由圖像可知金屬棒在磁場中做勻速直線運動解得，B正確；CD．由圖像可知1～2s內(nèi)金屬棒下落的高度為所以金屬棒克服安培力做的功為故整個回路在這段時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為，C正確，D錯誤。故選BC。2．【答案】AD【詳解】A．導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上相對滑動，受力分析可得，摩擦力為故摩擦產(chǎn)生的熱功率為，A正確；B．根據(jù)功能關(guān)系可知，整個裝置消耗的機械功率等于除重力以為的外力的功率，即安培力和摩擦力而消耗的功率之和，因摩擦而產(chǎn)生的熱功率為，故整個裝置消耗的機械功率大于，B錯誤；CD．設(shè)導(dǎo)體棒長度為L，磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)體棒電阻為R，電路中感應(yīng)電動勢為中的感應(yīng)電流為可得所受到的安培力為固定電阻消耗的熱功率為故有，C錯誤，D正確。故選AD。3．【答案】AC【詳解】A．在I區(qū)域中，磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，感應(yīng)電動勢恒定，導(dǎo)體棒進入Ⅱ區(qū)域之前，感應(yīng)電流恒為I1，導(dǎo)體棒中的電流方向從上向下，返回時此電流在導(dǎo)體棒中的方向從下向上，設(shè)大小為I2′，所以導(dǎo)體棒中總電流為，方向從上往下，根據(jù)左手定則，安培力方向水平向左，所以金屬棒能夠返回無磁場區(qū)，A正確；B．在無場區(qū)運動過程中，金屬棒和區(qū)域Ⅰ組成閉合回路，Ⅰ區(qū)中磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，有感應(yīng)電流，則通過的金屬棒的電量不為0，B錯誤；C．在I區(qū)域中，磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，感應(yīng)電動勢恒定，導(dǎo)體棒進入Ⅱ區(qū)域之前，感應(yīng)電流恒為I1，導(dǎo)體棒中的電流方向從上向下，導(dǎo)體棒進入Ⅱ區(qū)域后，導(dǎo)體切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I2，此電流在導(dǎo)體棒中的方向從上向下，所以導(dǎo)體棒中總電流為，受到的安培力返回時此電流在導(dǎo)體棒中的方向從下向上，設(shè)大小為I2′，所以導(dǎo)體棒中總電流為，則受到的安培力根據(jù)牛頓第二定律，金屬棒第一次經(jīng)過b時的加速度大于第二次經(jīng)過b時的加速度，C正確；D．金屬棒從a至到達區(qū)域Ⅱ的左邊界時外力F做的功等于回路中的焦耳熱，撤去后，仍然產(chǎn)生焦耳熱，D錯誤。故選AC。4．【答案】ABD【詳解】A．由題意可知得結(jié)合圖像可知解得，A正確；B．由題意可知得結(jié)合圖像可知解得，B正確；C．當拉力F做功為W時，金屬棒運動的距離為則通過金屬棒截面的電量C錯誤；D．某時刻撤去拉力，此后則，D正確。故選ABD。5．【答案】ACD【詳解】D．此過程中通過電阻R的電荷量為選項D正確；A．開始時回路的電流為因電流不變，則選項A正確；C．運動2m后到達F點時解得v=1m/s則此過程中產(chǎn)生的電能即克服安培力做功為此過程中由動能定理解得W=1.5J選項C正確；B．因為則對導(dǎo)體棒而言，xv乘積不變，則導(dǎo)體棒的運動不是勻減速運動，選項B錯誤。故選ACD。6．【答案】ACD【詳解】A．由于金屬棒進入兩個磁場的速度相等，而穿出磁場后金屬桿做加速度為g的勻加速運動，所以金屬桿進入磁場時應(yīng)做減速運動，加速度方向豎直向上，A正確；B．對金屬桿受力分析，根據(jù)可知，金屬桿做加速度減小的減速運動，其進出磁場的v-t圖像如圖所示由于0～t1和t1～t2圖線與t軸包圍的面積相等（都為d），所以，B錯誤；C．從進入Ⅰ磁場到進入Ⅱ磁場之前過程中，根據(jù)能量守恒，金屬棒減小的機械能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以所以穿過兩個磁場過程中產(chǎn)生的熱量，C正確；D．若金屬桿出磁場Ⅰ時速度達到最小，由解得根據(jù)前面分析可知金屬桿進入磁場Ⅱ的速度有又進入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等根據(jù)得金屬桿進入磁場的高度，D正確。故選ACD。7．【答案】AD【詳解】AB．導(dǎo)體棒所受安培力根據(jù)牛頓第二定律隨著速度的增加，拉力逐漸減小，而安培力逐漸增加，因此加速度逐漸減小，導(dǎo)體棒做加速的逐漸減小的加速運動，最終勻速運動，A正確，B錯誤；C．R兩端的電壓隨速度增加，UR逐漸增大，但隨著速度增加的越來越慢，最終勻速運動，因此圖像的斜率逐漸減小，C錯誤；D．根據(jù)可知功率逐漸增大，但增加的越來越緩慢，最終功率恒定不變，D正確。故選AD。雙棒模型8．【答案】BCD【詳解】A．金屬框開始獲得向右的初速度v0，根據(jù)楞次定律可知回路磁通量增大，原磁場垂直紙面向里，所以感應(yīng)電流磁場垂直向外，再根據(jù)安培定則可知感應(yīng)電流方向為c→b→M→N，最后當二者速度相等時，回路中沒有感應(yīng)電流，故A錯誤；B．以金屬框和導(dǎo)體棒整體為研究對象，由于整體水平方向不受力，所以整體水平方向動量守恒，最后二者速度達到相等，取初速度方向為正，根據(jù)動量守恒定律可得可得故B正確；C．由能量守恒可知，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱故C正確。D．對導(dǎo)體棒，根據(jù)動量定理可得其中可得通過導(dǎo)體棒的電荷量為故D正確。故選BCD。9．【答案】ABC【詳解】A．a(chǎn)b桿做勻速直線運動，切割磁感線，產(chǎn)生電動勢E＝Bdv0因為回路總電阻為R，則回路電流I由于cd桿靜止不動可知cd桿受力平衡，在沿斜面方向上有2mgsinθ＝BId所以電流I聯(lián)立解得ab桿速度為v0故A正確；B．a(chǎn)b所受拉力做的功，一部分增加ab的重力勢能，另一部分使回路中產(chǎn)生電能，所以拉力的功率大于回路中的電功率，故B正確；C．經(jīng)過時間t，通過回路的電荷量Q＝It故C正確；D．假設(shè)拉力經(jīng)過足夠長時間兩桿以相同速度做勻速運動，則回路中沒有磁通量的變化，沒有感應(yīng)電流，兩桿都只受重力沿導(dǎo)軌向下的分力，加速度不為零，與假設(shè)勻速運動矛盾，故D錯誤。故選ABC。10．【答案】ACD【詳解】AB．當PQ離開磁場時，MN還未進入磁場，PQ進人磁場時加速度恰好為零，則PQ在磁場內(nèi)做勻速運動，由于PQ離開磁場時，MN還未進入磁場，PQ上的安培力消失，PQ將在外力F的作用下做勻加速；當PQ未離開磁場時，MN已進入磁場，根據(jù)題意可知MN進入磁場時與PQ速度相等，則兩棒產(chǎn)生的電動勢等大反向，故電流為零，則兩棒在外力F的作用下做勻加速運動，PQ棒離開磁場，繼續(xù)做勻加速，故B錯誤A正確；C．PQ進人磁場時加速度恰好為零，則可知，PQ在磁場內(nèi)做勻速運動，則電流不變，當PQ離開磁場時，MN還未進入磁場，則電流為零，當MN進入磁場，根據(jù)題意可知MN進入磁場時與PQ速度相等，且做勻速運動，則流過PQ的電流大小不變，根據(jù)右手定則可知，流過PQ的電流變成反向，故C正確；D．PQ進人磁場時加速度恰好為零，則可知，PQ在磁場內(nèi)做勻速運動，則電流不變，當PQ未離開磁場時，MN已進入磁場，根據(jù)題意可知MN進入磁場時與PQ速度相等，則兩棒產(chǎn)生的電動勢等大反向，故電流為零，則兩棒在外力F的作用下做勻加速運動，PQ棒離開磁場時，對于MN有安培力大于外力F，則，MN減速，且a減小，則電流非勻減小，據(jù)右手定則可知，流過PQ的電流變成反向，故D正確。故選ACD。11．【答案】AC【詳解】CD．金屬棒a以初速度2v0在磁場中運動產(chǎn)生的感應(yīng)電流為金屬棒a受到安培力作用做減速運動，則感應(yīng)電流隨之減小，即i-t圖像的斜率逐漸減??；當b棒剛?cè)氪艌鰰r，設(shè)a棒的速度為v1，此時的電流為若v1=v0則有此時a、b棒產(chǎn)生的電動勢相互抵消，電流是零，不受安培力作用，則a棒均勻速運動離開磁場；電路中無電流，C圖像可能正確，D圖像錯誤；AB．若則有此時因b棒速度大，電流方向以b棒產(chǎn)生的電流方向與原a棒產(chǎn)生的電流方向相反，電流大小為，b棒受安培力而減速，a棒受安培力而加速，則電流逐漸減小，A圖像可能正確，B圖像錯誤。故選AC。12．【答案】CD【詳解】A．若桿a、b的質(zhì)量相等，設(shè)二者質(zhì)量均為m。桿a下滑過程中，根據(jù)左手定則可知a、b所受安培力方向均為沿軌道向上。桿a先做加速運動，在開始的一段時間內(nèi)由于速度較小，回路中感應(yīng)電流較小，桿b所受安培力不足以與重力的分力相平衡，此時外力F沿軌道向上，隨著桿a的速度不斷增大，回路中電流逐漸增大，桿b所受安培力逐漸增大，則F逐漸減小，當F減小至零時，設(shè)回路中電流為I1，根據(jù)平衡條件有此時桿a所受安培力的大小所以當F減小至零后桿a還將繼續(xù)加速，回路中電流繼續(xù)增大，桿b所受安培力繼續(xù)增大，將大于重力沿軌道的分力，此時F將變?yōu)檠剀壍老蛳虏⒃龃?。綜上所述可知F先減小后反向增大，故A錯誤；B．若桿a、b的質(zhì)量相等，同時由靜止釋放兩桿，由于通過兩桿的電流在任意時刻都相等，所以桿b所受安培力大小始終為桿a的2倍，而桿a、b重力沿軌道向下的分力大小相等，所以兩桿不可能同時處于平衡狀態(tài)勻速下滑，故B錯誤；C．若桿a、b的質(zhì)量之比為1：2，同時釋放后某一時刻的加速度分別為；由以上兩式可知兩桿運動情況相同，最終兩桿將以相同的速度勻速下滑，故C正確；D．若桿a、b的質(zhì)量之比為1：2，先后由靜止釋放兩桿，由題意可知勻速運動時兩桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同，即解得故D正確。故選CD。13．【答案】AD【詳解】AB．當P棒進入水平軌道后，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，P棒受到安培力作用而減速，Q棒受到安培力而加速，由于Q棒運動后也將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，與P棒感應(yīng)電動勢反向，因此回路中的電流將減小，安培力減小，因此P棒先做加速度逐漸減小的減速直線運動，Q棒做加速度減小的加速直線運動。選項A正確，B錯誤；C．最終達到勻速運動時，回路的電流為零。所以有即解得選項C錯誤；D．設(shè)P、Q棒的質(zhì)量為m，長度分別為2L和L，磁感強度為B，P棒進入水平軌道的