Question

【题目】如图所示，一足够长的光滑平行金属轨道水平放置，左端与一电阻R相连，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中.金属杆在恒定外力F作用下，从静止开始向右加速运动，一段时间之后金属杆以最大速度匀速运动.金属杆始终保持与轨道垂直且接触良好，轨道和金属杆的电阻及空气阻力均可忽略不计。下面说法正确的是

A.杆运动过程中加速度越来越小

B.杆加速运动过程中的平均速度小于匀速运动速度的一半

C.当金属杆的速度为最大速度一半时，它的加速度大小也等于最大加速度的一半

D.从开始运动到获得最大速度，安培力做的功的绝对值等于金属杆动能的增加值

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．金属杆受到的安培力随着速度增加而增大，所以金属杆受到的合外力越来越小，加速度越来越小，最终速度达到最大值，金属杆将做匀速直线运动，故A正确；

B．金属杆的图象如图所示

红线是金属杆的图线，黑图线是匀加速运动的图线，由图示图线可知，当金属杆达到最大速度过程，金属杆做加速度减小的加速运动时的位移大于匀加速直线运动的位移，故其平均速度不等于，而是大于，故B错误；

C．当金属杆的速度为时，安培力和拉力相等，则有：

当金属杆的速度为时，安培力为：

此时加速度为：

故C正确；

D．由动能定理可知，金属杆动能的增加量等于合外力做功，安培力做功的绝对值等于回路产生的焦耳，故D错误；

故选AC。