题目内容

如图所示,光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内,并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中.有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动,最终恰好静止在A点.在运动过程中,导体棒与导轨始终构成等边三角形回路,且通过A点的总电荷量为Q.已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R,其余电阻不计.则(  )
A.该过程中导体棒做匀减速运动
B.该过程中接触电阻产生的热量为
1
8
m
v20
C.开始运动时,导体棒与导轨所构成回路的面积为S=
QR
B
D.当导体棒的速度为
1
2
v0
时,回路中感应电流大小为初始时的一半
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A、感应电动势E=BLv,感应电流I=
E
R
=
BLv
R
,导体棒受到的安培力F=BIL=
B2L2v
R
,由于导体棒在运动过程中L不断减小,安培力不断减小,导体棒的加速度减小,导体棒做加速度减小的减速运动,不做匀减速运动,故A错误;
B、克服安培力做功,导体棒的动能转化为焦耳热,由能量守恒定律可得,接触电阻产生的焦耳热Q=
1
2
mv02,故B错误;
C、在整个过程中,感应电荷量Q=I△t=
E
R
△t=
△Φ
△t
△t
R
=
BS
△t
△t
R
=
BS
R
,则S=
QR
B
,故C正确;
D、感应电动势E=BLv,感应电流I=
E
R
=
BLv
R
,当导体棒的速度为
1
2
v0
时,导体棒的长度L减小,回路中感应电流大小小于初始时的一半,故D错误;
故选C.
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