题目内容
【题目】如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在水平而上,间距为L,空间存在着方向竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场。在导轨上放有两根质量分别为m和2m的金属棒ab、cd,两棒和导轨垂直且接触良好,有效电阻均为R,导轨电阻不计。现给金属棒ab水平向左的瞬时冲量I0,同时给cd棒水平向右的瞬时冲量2I0,则在以后的运动过程中( )
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A. 通过ab棒的最大电流为![]()
B. cd林的最大加速度为![]()
C. 最终两金属棒将静止在导轨上
D. 整个过程中该系统产生的焦耳热为![]()
【答案】BD
【解析】A、设两金属棒的初速度大小为v0,则
,两棒刚开始运动时都会切割磁感线,产生感应电流,此时回路中的电流最大,
,cd棒受到的安培力最大
,加速度最大
,此后两棒均做减速运动,由于两棒构成的系统在水平方向上不受外力,系统动量守恒,取向右为正方向,设两棒最终共同的速度为v,则有
,解得
,即最终两棒以共同速度
向右匀速运动,此时回路中的磁通量不变,回路中无感应电流,选项B正确,A、C错误;
D、由能的转化与守恒定律知,该系统产生热量
,选项D正确。
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