题目内容
如图所示,水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置.今使棒以一定的初速度V向右运动,当其通过位置a、b时,速度分别为Va、Vb到位置c时棒刚好静止.设导轨与棒的电阻均不计,a、b与b、c的间距相等,则金属棒在由a→b和b→c的两个过程中( )A.棒运动的加速度相等
B.通过棒截面的电量相等
C.回路中产生的电能Eab=3Ebc
D.棒通过a、b两位置时Va>2Vb
【答案】分析:根据题意,金属棒在向右运动过程中受到一个向左的安培力F,由于安培力F对金属棒做负功,所以金属棒的速度越来越小,加速度越来越小.
由感应电量q=
进行比较.
由a→b与b→c的两个过程中运用动量定理求解a.b两位置时速率关系.
a→b与b→c的两个过程中动能转化为电能,由能量守恒求解.
解答:解:A、金属棒从a→b和从b→c,棒一直减速,回路中电流一直在减小,棒受安培力FA=BIl减小,故加速度
减小,故A错误;
B、金属棒在由a→b与b→c的两个过程中磁通量的变化量相同,由感应电量
得通过棒横截面的电量相等,故B正确;
C、D、由动量定理知:从a→b,B
1l?△t1=mva-mvb,
从b→c,B
2l?△t2=mvb-0
而q1=q2即
1△t1=
2△t2
故有va=2vb,故D错误,
产生的电能由能量守恒有:
,
故C正确.
故选:BC.
点评:本题考查综合运用电磁感应、电路知识、牛顿定律、动量定理等知识的能力,属于中档题目.
由感应电量q=
由a→b与b→c的两个过程中运用动量定理求解a.b两位置时速率关系.
a→b与b→c的两个过程中动能转化为电能,由能量守恒求解.
解答:解:A、金属棒从a→b和从b→c,棒一直减速,回路中电流一直在减小,棒受安培力FA=BIl减小,故加速度
B、金属棒在由a→b与b→c的两个过程中磁通量的变化量相同,由感应电量
C、D、由动量定理知:从a→b,B
从b→c,B
而q1=q2即
故有va=2vb,故D错误,
产生的电能由能量守恒有:
故选:BC.
点评:本题考查综合运用电磁感应、电路知识、牛顿定律、动量定理等知识的能力,属于中档题目.
练习册系列答案
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