题目内容
【题目】在倾角为θ=30的斜面上固定两根足够长的平行金属导轨MN、EF,间距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨斜面向下。有两根质量均为m、电阻均为R、长度均为L的金属棒ab、cd垂直导轨放置且与导轨接触良好,光滑的ab棒用平行于导轨的不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮与质量为2m的物块P连接,如图所示。初始时作用在ab棒上一个外力(题中未画出)使ab棒、重物P保持静止,cd棒也静止在导轨上且刚好不下滑。已知重力加速度大小为g,导轨电阻不计,cd棒的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现撤去外力,ab棒和重物P从静止开始运动,到cd棒刚好要向上滑动的过程中,则( )
A.重物P向下做加速度不断减小的加速运动
B.cd棒刚好要向上滑动时,ab棒中的电流大小为
C.cd棒刚好要向上滑动时,重物P的速度大小为
D.重物P减少的重力势能等于ab棒、重物P增加的动能与ab、cd棒产生的焦耳热之和
【答案】ABC
【解析】
本题考查电磁感应中的楞次定律,通过分析安培力判断物体的运动状态,回路中的电流以及焦耳热。
A.P和ab棒是一个系统,P的重力不变,ab棒重力沿斜面向下的分力不变,而速度在增大,沿斜面向下的安培力随之增大,P棒的合外力变小,加速度变小,A正确;
B.cd棒刚开始恰好静止,
,
cd棒刚要上滑时,
B正确;
C.cd棒刚要上滑时,
C正确;
D.重物P减少的重力势能等于ab棒、重物P增加的动能、ab棒增加的重力势能与ab、cd棒产生的焦耳热之和,D错误;
故选ABC。
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