题目内容

【题目】如图甲所示,间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,轨道左侧连接一定值电阻R.垂直导轨的导体棒ab在水平外力F作用下沿导轨运动,F随t变化的规律如乙图所示.在0~t0时间内,棒从静止开始做匀加速直线运动.乙图中t0、F1、F2为已知,棒和轨道的电阻不计.则(  )

A.在t0以后,导体棒一直做匀加速直线运动
B.在t0以后,导体棒先做加速,最后做匀速直线运动
C.在0~t0时间内,导体棒的加速度大小为
D.在0~t0时间内,通过导体棒横截面的电量为

【答案】B,D
【解析】解:AB、因在o﹣t0时间内棒做匀加速直线运动,故在t0时刻F2大于棒所受的所受的安培力,在t0以后,外力保持F2不变,安培力逐渐变大,导体棒做加速度越来越小的加速,当加速度a=0,即导体棒所受安培力与外力F2相等后,导体棒做匀速直线运动,A不符合题意,B符合题意

C、D 设在0﹣t0时间内导体棒的加速度为a,导体棒的质量为m,t0时刻导体棒的速度为v,通过导体棒横截面的电量为q,则有:

a= …①

…②

F1=ma…③

q= …④

△Φ=B△S=BL …⑤

由①②③解得:a= ,C不符合题意

由②③④⑤解得:q= ,D符合题意的

故答案为:BD

根据导体棒的运动情况,结合牛顿第二运动定律以导体棒为研究对象,列式求解即可。

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