题目内容
【题目】如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻为r,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间无摩擦、棒左侧有两个固定于水平面的光滑立柱.导轨bc段电阻为R,长为L,其他部分电阻不计.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.则( )
A. F与t2成正比
B. F和t是线性关系
C. 当t达到一定值时,QP刚好对轨道无压力
D. 若F=0,PQbc静止,ef左侧磁场均匀减小,QP可能对轨道无压力
【答案】BC
【解析】
AB、t时刻dc产生的感应电动势 E=BLv,导轨做初速为零的匀加速运动,v=at,则 E=BLat;感应电流 I,金属导轨abcd安培力大小 F安=BIL,对导轨,由牛顿第二定律得:F﹣F安=ma,则得:F=mat,可知F与t2不成正比,F与t成线性关系,故A错误,B正确;
C、当t达到一定值时,导致QP的电流,产生的安培力等于其重力,则刚好对轨道无压力,故C正确;
D、当ef左侧磁场均匀减小,不管减小到什么值,QP对轨道压力不会为零,因为受到的安培力与重力同向,故D错误。
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