题目内容
【题目】如图所示,M、N为同一水平面内的两条平行长导轨,左端串联电阻R,金属杆ab垂直导轨放置,杆和导轨的电阻不计,且杆与导轨间无摩擦,整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。现对金属杆ab施加一个与杆垂直的水平向右的恒力F,使杆从静止开始运动。在运动过程中,杆的速度大小为v,杆所受安培力为F安,R中的电流为I,R上消耗的总能量为E总,则下列关于v、F安、I、E总随时间变化的图像可能正确的是( )
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A.
B.
C.
D. ![]()
【答案】AD
【解析】
根据牛顿第二定律知,杆子的加速度为:
,由于速度增大,则加速度减小,可知杆子做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度等于零时,速度最大,做匀速直线运动,故A正确。根据
可知,安培力先逐渐变大,后不变,但是由于速度不是均匀变大,则F安-t图像开始阶段不是直线 ,选项B错误;感应电流
,则电流先逐渐变大,后不变,但是由于速度不是均匀变大,则I-t图像开始阶段不是直线 ,选项C错误; 根据焦耳定律知,E=Q=I2Rt=
t,因为速度增大,可知E-t图线的切线斜率增大,最终电流不变,E与t成正比,故D正确。故选AD。
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