题目内容
【题目】如图所示,两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中,磁场垂直导轨所在平面,金属棒ab可沿导轨自由滑动,导轨一端跨接一个定值电阻R,导轨电阻不计.现将金属棒沿导轨由静止向右拉,若保持拉力F恒定,经时间t1后速度为ν,加速度为a1,最终以速度2ν做匀速运动:若保持拉力的功率恒定,棒由静止经时间t2后速度为ν,加速度为a2,最终也以速度2v做匀速运动,则( )
A. t2=t1B. t1>t2C. a2=2a1D. a2=3a1
【答案】BD
【解析】
试题当拉力的功率恒定时,随着速度增大,拉力逐渐减小,最后匀速运动时拉力最小,且最小值和第一种情况下拉力相等,因此最后都达到速度时,,故A错误,B正确;由于两种情况下,最终棒都以速度匀速运动,此时拉力与安培力大小相等,则有:,当拉力恒定,速度为v,加速度为a1时,根据牛顿第二定律有:,解得:.
若保持拉力的功率恒定,速度为时,拉力为F,则有:,
又,所以,则当速度为时,拉力大小为:;
根据牛顿第二定律,得:,解得:,所以有,故C错误,D正确。
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