题目内容

【题目】如图所示,水平面内两光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好。今对金属棒施加一个水平向右的外力F,使金属棒从a位置开始向右做初速度为零的匀加速运动,依次通过位置bc。若导轨与金属棒的电阻不计,abbc的距离相等,关于金属棒在运动过程中的有关说法正确的是(  )

A. 金属棒通过bc两位置时,外力F的大小之比为:1

B. 金属棒通过bc两位置时,电阻R的电功率之比为12

C. ab和从bc的两个过程中,通过金属棒横截面的电荷量之比为21

D. ab和从bc的两个过程中,电阻R上产生的热量之比为11

【答案】B

【解析】

B、金属棒从a位置由静止开始向右做匀加速运动,根据v2=2ax知,通过bc两个位置的速度比为,根据E=BLv知,金属棒经过bc两个位置产生的感应电动势之比为,根据知,电阻R的电功率之比为12;故B正确.

A、金属棒经过bc两个位置电动势之比为,所以电流之比为,由F=BIL知金属棒所受安培力之比为,根据牛顿第二定律,有F-FA=maFA=F-ma,所以外力F的大小之比不等于;故A错误.

C、由Φab=Φbc,则qab=qbc,通过金属棒横截面的电荷量之比为1:1;故C错误.

D、根据能量守恒定律,热量为:;同理Qbc=Fxbc-maxbc,加速度相等,abbc的位移相等,但F不等,所以产生的热量不等;故D错误.

故选B.

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