题目内容
【题目】如图所示,宽为的两固定足够长光滑金属导轨水平放置,空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为.质量均为、电阻值均为的两导体棒和静止置于导轨上,其间距也为,现给一向右的初速度,对它们之后的整个运动过程说法正确的是( )
A.的加速度越来越大,的加速度越来越小
B.克服安培力所做的总功为
C.通过的电荷量为
D.两导体棒间的距离最终变为
【答案】CD
【解析】
A. 给cd一向右的初速度v0,根据右手定则可知电流方向为cdba,根据左手定则可知cd杆安培力方向向后,做减速运动,ab做加速运动,两棒的安培力大小相同,两导体棒的电动势相互抵消,因此切割磁场的速度相当于两导体棒的相对速度,因cd棒加速,ab棒减速,相对速度越来越小,因此
可知ab、cd的加速度越来越小,故A错误;
B. 当cd向右运动过程中,受到向左的安培力减速,而ab受向右的安培力而加速运动,当两者共速时满足:
mv0=2mv
对cd棒:
故B错误;
C. 对ab根据动量定理可得:BILt=mv,解得:
故C正确;
D. 设最后两根杆相对运动的距离为x,根据电荷量的公式可得:
解得:
所以两导体棒间的距离最终变为,故D正确。
故选CD。
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