题目内容
【题目】如图所示,两根不计电阻的光滑金属导轨MN、PQ并排固定在同一绝缘水平面上,将两根完全相同的导体棒a、b静止置于导轨上,两棒与导轨接触良好且与导轨垂直,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.已知两导轨间的距离为L,导体棒的质量均为m,现突然给导体棒b一水平瞬间冲量使之产生一向右的初速度v0,下列说法正确的是( )
A. 据上述已知量可求出棒a的最终速度
B. 据上述已知量可求出通过棒a的最大电量
C. 据上述已知量可求出棒a上产生的总焦耳热
D. 据上述已知量可求出棒a、b间的最大间距
【答案】AC
【解析】突然给导体棒b一水平瞬间的冲量使之产生向右的初速度vo后,b向右做加速度减小的变减速运动,而a向右做加速减小的变加速运动,当两者速度相等时,一起做匀速运动,由于两棒组成的系统,外力的矢量和为零,由动量守恒得:mv0=2mv,解得棒a的最终速度为:v=v0,故A正确.根据动量定理得:对a有: ,电荷量为: ,通过棒a的最大电量为: ,由于B未知,则电量q无法求出,故B错误.根据能量守恒定律得:棒a上产生的总焦耳热为: ,即可求出棒a上产生的总焦耳热,故C正确.设在a、b速度达到相同前某一时刻速度大小分别为v1和v2,则回路中总感应电动势为:E=BL(v1-v2),对a:在一段极短的时间△t内,速度的变化量为:△v=a△t=
△t,安培力: ,速度的变化量为: ,
解得:
棒a、b间的最大间距为S=S0+(x1-x2)=S0+ ,S0是两棒原来的间距,由于S0、B、R均未知,故棒a、b间的最大间距无法求出,故D错误.故选AC.
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