题目内容
【题目】如图所示,间距为L的无限长光滑导轨平面倾斜放置,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下,导轨面与水平面夹角为,一个质量为m,电阻为r的光滑导体棒垂直横跨在两根导轨上,导轨上端的定值电阻阻值为R,导轨电阻不计,当导体棒从静止释放后,沿导轨下滑距离l时达到稳定状态,下滑过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好,以下说法正确的是( )
A.导体棒做变加速运动,最大加速度为a=gsinθ
B.导体做匀加速运动,加速度为a=gsinθ
C.导体棒稳定时的速度为v=
D.从开始到稳定导体棒上消耗的电热为
【答案】A
【解析】
AB.导体棒在下滑过程中,受到重力、导轨的支持力和安培力,安培力方向与速度方向相反,安培力随着速度的增大而增大,则导体棒的合力减小,加速度减小,故开始时加速度最大,此时导体棒不受安培力,所以最大加速度为 a==gsinθ,故A符合题意B不符合题意。
C.导体棒稳定时做匀速运动,则有 mgsinθ=,得 v=.故C不符合题意。
D.根据能量守恒定律得 mglsinθ=+Q,导体棒上消耗的电热为Qr=Q,联立解得 Qr=mglsinθ﹣,故D不符合题意。
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