题目内容
【题目】如图所示,在足够高的水平桌面上放置两条相距l、足够长的平行导轨ab、cd,阻值R=1.0Ω的电阻与导轨a、d端相连,质量m1=0.5 kg、长度l=1 m、电阻r=0.5Ω的金属杆垂直于导轨并可在导轨上滑动,与导轨间的动摩擦因数μ=0.2。整个装置处在匀强磁场中,磁场方向竖直向上、磁感应强度的大小B=1T。金属杆的中点系一不可伸长的绝缘轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与一个质量m2=0.5 kg的物块相连,绳处于拉直状态,其他电阻不计。物块从静止开始释放,g取10 m/s2,则物块在下落过程中
A. 最终将做匀速直线运动
B. 最大加速度为10 m/s2
C. 最大速度为6 m/s
D. 电阻R上产生的热量等于导体棒克服安培力做的功
【答案】AC
【解析】
A、从静止开始释放物块,导体棒切割磁感线产生感应电流,由楞次定律可知棒受到向左的安培力,且安培力的大小随着速度增大而增大,杆的合力减小,加速度减小,所以金属棒做加速度逐渐减小的变加速直线运动,当加速度减小为0时,金属棒将做匀速直线运动,故A正确;
B、物体刚开始下落时加速度最大,根据牛顿第二定律得:对棒有,对物体有,联立解得物体下落的最大加速度为,故B错误;
C、物块和滑杆先做加速运动,后做匀速运动,此时速度最大,则有,解得物体下落的最大速度为,故C正确。
D、物体下落过程中,电阻R上和金属杆r产生的热量总和等于导体棒克服安培力做的功,故D错误;
故选AC。
练习册系列答案
相关题目