题目内容

1.如图所示,cd和ef为两固定的竖直光滑金属导轨,电阻不计.导体棒MN和PQ与导轨接触良好,且可沿导轨无摩擦地滑动.PQ棒放置在水平绝缘平台上,在图示h高的区域内有垂直于导轨平面向里的匀强磁场.现让MN棒从距平台上方3h处紧贴导轨自由下落,MN棒刚进入磁场时做匀速直线运动.用i、FN分别表示通过导体棒PQ的电流大小和PQ对桌面的压力大小;用Ek、Ep分别表示导体棒MN的动能、重力势能,x表示导体棒MN相对于释放点的位移.(不考虑导体棒MN与PQ间的相互作用)下图中正确的是(  )
A.B.C.D.

分析 导体棒MN先自由下落2h的位移,然后匀速下降h,第一段过程没有感应电流产生,第二段过程有感应电流产生,结合公式E=BLv、FA=BIL分析安培力情况,根据动能定理分析动能情况,根据重力做功等于重力势能的减小量重力势能情况.

解答 解:A、导体棒MN先自由下落2h的位移,不切割磁感线,没有感应电流产生;接下来的h位移做匀速直线运动,根据E=BLv,感应电动势恒定,故感应电流也恒定;故A正确;
B、导体棒MN先自由下落2h的位移,根据动能定理,动能:Ek=mg(x),故Ek-x图象是直线,然后做匀速直线运动,动能恒定不变,故B正确;
C、重力做功等于重力势能的减小量,故:Ep=3mgh-mgx,故Ep-x图象是直线,故C错误;
D、导体棒MN先自由下落2h的位移,不切割磁感线,没有感应电流产生,此过程导体棒PQ对地压力等于重力mg;
接下来的h位移导体棒MN做匀速直线运动,根据楞次定律,闭合回路有扩张的趋势,故PQ棒受到向下的安培力,故对地压力大于mg,但大小固定;
故D正确;
故选:ABD.

点评 本题关键是明确两个导体棒的运动情况和受力情况,同时要结合功能关系和平衡条件分析;要记住以下功能关系:重力做功等于重力势能的减小量;合力做功等于动能的增加量.

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