题目内容
【题目】如图甲所示,间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,轨道左侧连接一定值电阻R。垂直导轨的导体棒ab在平行导轨的水平外力F作用下沿导轨运动,F随t变化的规律如图乙所示。在0~t0时间内,棒从静止开始做匀加速直线运动。图乙中t0、F1、F2为已知量,棒和导轨的电阻不计。则( )
A.在t0以后,导体棒先做加速,最后做匀速直线运动
B.在t0以后,导体棒一直做匀加速直线运动
C.在0~t0时间内,导体棒的加速度大小为
D.在0~t0时间内,通过导体棒横截面的电荷量为
【答案】AD
【解析】
AB.因在0~t0时间内棒做匀加速直线运动,在t0时刻F2大于棒所受的所受的安培力,在t0以后,外力保持F2不变,安培力逐渐变大,导体棒做加速度越来越小的加速,当加速度a=0,即导体棒所受安培力与外力F2相等后,导体棒做匀速直线运动,故A正确,B错误;
C.设在0~t0时间内导体棒的加速度为a,导体棒的质量为m,t0时刻导体棒的速度为v,通过导体棒横截面的电量为q,则有
①
②
t=0时刻,v=0,导体棒所受的安培力为零,由牛顿第二定律有
③
由①②③解得
故C错误;
D.通过导体棒横截面的电量为
④
⑤
解得
故D正确。
故选AD。
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