题目内容
如图所示,两根光滑的平行金属导轨竖直放置在匀强磁场中,磁场和导轨平面垂直,金属杆ab与导轨接触良好可沿导轨滑动,开始时电键S断开,当ab杆由静止下滑一段时间后闭合S,则从S闭合开始计时,ab杆的速度v与时间t的关系不可能是( )
分析:s闭合后,金属杆在下滑过程中,受到重力和安培力作用,分析安培力与重力大小关系,根据安培力大小与速度大小成正比,分析金属杆的加速度变化,确定金属杆的运动情况.
解答:解:A、当闭合开关时S时,满足mg=
时,金属杆匀速运动,故A正确.
B、当速度大小变化时,感应电动势也会变化,感应电流也变化,安培力大小也变化,所以金属杆的加速度也在变化,所以不可能做匀加速运动,故B错误.
C、如果mg>
时,金属杆加速运动,速度增大,安培力增大,加速度减小最后匀速,故C正确.
D、当mg<
时,金属杆减速运动,速度减小,安培力减小,加速度减小,故D正确.
本题选不可能的,即错误的,故选B.
B2L2v |
R |
B、当速度大小变化时,感应电动势也会变化,感应电流也变化,安培力大小也变化,所以金属杆的加速度也在变化,所以不可能做匀加速运动,故B错误.
C、如果mg>
B2L2v |
R |
D、当mg<
B2L2v |
R |
本题选不可能的,即错误的,故选B.
点评:本题是电磁感应的动态变化分析,分析方法可以和机车启动的动态变化过程进行类比解答.属于基础题目.
练习册系列答案
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如图所示,两根光滑的金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨下端接有电阻R,匀强磁场垂直于斜面向上,质量为m的导体棒放在导轨上,并在沿斜面向上的恒力F作用下匀速向上滑,导轨及导体棒的电阻均可忽略.则对导体棒上升高度h的过程中的分析其中正确的是( )
A、合外力对导体棒所做的功为零 | B、合外力对导体棒所做的功等于mgh和电阻R上产生的焦耳热之和 | C、克服安培力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热 | D、恒力F所做的功等于mgh和电阻R上产生的焦耳热之和 |
如图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨所在空间有一与导轨平面垂直的匀强磁场.导轨上有一个金属棒,金属棒与两导轨垂直且接触良好,在沿着斜面向上且与棒垂直的拉力F作用下,金属棒沿导轨匀速上滑,则下列说法正确的是( )
A、拉力做的功等于棒的机械能的增量 | B、作用在金属棒上各力的合力做功为零 | C、拉力与棒受到的磁场力的合力为零 | D、拉力做的功等于该金属棒重力势能的增量与回路产生的热量之和 |