题目内容

如图所示,ab、cd是固定在竖直平面内的足够长的金属框架,bc段接有一阻值为R的电阻,其余电阻不计,ef是一条不计电阻的金属杆,杆两端与ab和cd接触良好且能无摩擦下滑(不计空气阻力),下滑时ef始终处于水平位置,整个装置处于方向垂直框面向里的匀强磁场中,ef从静止下滑,经过一段时间后闭合开关S,则在闭合开关S后(   )
A.ef的加速度大小不可能大于g
B.无论何时闭合开关S,ef最终匀速运动时速度都相同
C.无论何时闭合开关S,ef最终匀速运动时电流的功率都相同
D.ef匀速下滑时,减少的机械能大于电路消耗的电能
BC

试题分析:由题意知,若先释放金属杆一段时间后,速度增大到v,再闭合开关S,E=BLv,安培力F=BIL,若安培力大于2mg,根据牛顿第二定律F-mg=ma,则加速度大于g,所以A错误;ef最终匀速运动时,合外力为零,即得:,所以无论何时闭合开关S,ef最终匀速运动时速度都相同,故B正确;ef最终匀速运动时电流相同,电功率相同,所以C正确;杆在下落的过程中重力做正功,安培力做负功,根据能量守恒,知减少的机械能等于电路消耗的电能,所以D错误。
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