1.如图所示,相距为L的两根足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R,其余电路电阻都不计,匀强磁场垂直于导轨平面向下,磁感应强度大小为B。现将质量为m的导体棒由静止释放,当棒下滑到稳定状态时,速度为v。下列说法错误的是( )
A.导体棒达到稳定状态前做加速度减小的加速运动
B.当导体棒速度达到时加速度大小为g sin θ
C.导体棒的a端电势比b端电势高
D.导体棒达到稳定状态后,电阻R产生的焦耳热等于重力所做的功
【解析】选C。根据牛顿第二定律可得,导体棒下滑过程中的加速度a==g sin θ-,由此可知,速度增大则a减小,所以导体棒达到稳定状态前做加速度减小的加速运动,A选项正确;由A选项可知,a=
g sin θ-,当速度v′=v时,加速度为零,即g sin θ=,当导体棒速度达到时,加速度a=g sin θ-=g sin θ-=g sin θ,B选项正确;根据右手定则可得,导体棒中的电流方向为a→b,由于导体棒为电源,所以b端电势高,C选项错误;导体棒达到稳定状态后,根据能量守恒定律可得,电阻R产生的焦耳热等于重力所做的功,D选项正确。
2.如图所示,M为水平放置的橡胶圆盘,在其外侧面均匀地带有负电荷。在M正上方用丝线悬挂一个闭合铝环N,铝环也处于水平面中,且M盘和N环的中心在同一条竖直线O1O2上,现让橡胶盘由静止开始绕O1O2轴按图示方向逆时针加速转动,下列说法正确的是( )
A.铝环N有沿顺时针方向的感应电流
B.铝环N有扩大的趋势
C.橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向下
D.橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向上
【解析】选D。橡胶盘M由静止开始绕其轴线O1O2按箭头所示方向加速转动,形成环形电流,环形电流的大小增大,又因为橡胶圆盘带有负电荷,根据右手螺旋定则知,通过环N的磁通量向下且增大,根据楞次定律知环N的面积有缩小的趋势,且有向上的运动趋势,所以,橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向上,故D正确,B、C错误。依据楞次定律可知,穿过环N的磁通量向下且增大,因此环N有沿逆时针方向的感应电流,故A错误。