如圖所示,在水平面內兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導軌(電阻不計)水平放置。導軌間存在方向豎直向上、大小為...
問題詳情:
如圖所示,在水平面內兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導軌(電阻不計)水平放置。導軌間存在方向豎直向上、大小為B的勻強磁場。兩平行金屬桿ab、cd的質量分別為m1、m2,電阻分別為R1、R2,且始終與導軌保持垂直。開始兩金屬桿處於靜止狀態,相距為x0,現給金屬桿ab一水平向右的初速度v0,一段時間後,兩金屬桿間距穩定為x1。下列說法正確的是( )
A. 金屬桿cd先做勻加速直線運動,後做勻速直線運動
B. 當金屬桿ab的加速度大小為a時,金屬桿cd的加速度大小為
C. 這段時間內通過金屬桿cd的電荷量為
D. 兩金屬桿ab、cd在運動過程中產生的焦耳熱為
【回答】
BC
【解析】A.開始時ab向右運動,產生感應電動勢,在迴路中形成感應電流,則ab將受到向左的安培力,cd受到向右的安培力,則ab做減速運動,cd做加速運動,隨著ab速度的減小以及cd速度的增加,迴路中感應電動勢減小,兩棒所受的安培力減小,則兩棒的加速度均減小,當加速度減為零時兩棒均做勻速運動,此時兩棒共速,則金屬桿cd先做變加速直線運動,後做勻速直線運動,選項A錯誤;
B.兩棒所受的安培力等大反向,可知
解得金屬桿cd的加速度大小為
選項B正確;
C.根據可得這段時間內通過金屬桿cd的電荷量為
選項C正確;
D.從開始運動到兩棒共速的過程,由動量守恆定律:
則產生的焦耳熱
選項D錯誤;
故選BC.
知識點:電磁感應單元測試
題型:多項選擇
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