如图所示,在水平面内两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨(电阻不计)水平放置。导轨间存在方向竖直向上、大小为...
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问题详情:
如图所示,在水平面内两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨(电阻不计)水平放置。导轨间存在方向竖直向上、大小为B的匀强磁场。两平行金属杆ab、cd的质量分别为m1、m2,电阻分别为R1、R2,且始终与导轨保持垂直。开始两金属杆处于静止状态,相距为x0,现给金属杆ab一水平向右的初速度v0,一段时间后,两金属杆间距稳定为x1。下列说法正确的是( )
A. 金属杆cd先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动
B. 当金属杆ab的加速度大小为a时,金属杆cd的加速度大小为
C. 这段时间内通过金属杆cd的电荷量为
D. 两金属杆ab、cd在运动过程中产生的焦耳热为
【回答】
BC
【解析】A.开始时ab向右运动,产生感应电动势,在回路中形成感应电流,则ab将受到向左的安培力,cd受到向右的安培力,则ab做减速运动,cd做加速运动,随着ab速度的减小以及cd速度的增加,回路中感应电动势减小,两棒所受的安培力减小,则两棒的加速度均减小,当加速度减为零时两棒均做匀速运动,此时两棒共速,则金属杆cd先做变加速直线运动,后做匀速直线运动,选项A错误;
B.两棒所受的安培力等大反向,可知
解得金属杆cd的加速度大小为
选项B正确;
C.根据可得这段时间内通过金属杆cd的电荷量为
选项C正确;
D.从开始运动到两棒共速的过程,由动量守恒定律:
则产生的焦耳热
选项D错误;
故选BC.
知识点:电磁感应单元测试
题型:多项选择