题目内容
【题目】如图所示,水平放置的光滑长导轨
和
间接有电阻R,导轨左右两区域分别处于不同方向的匀强磁场中,方向如图所示.设左右区域磁场的磁感应强度为
和
,虚线为两区域的分界线,一根金属棒
放在导轨上并与其正交,棒和导轨电阻不计,金属棒在水平向右的恒力F作用下,经过左、右两区域,已知棒在左边区域中恰好可做速度为v的匀速直线运动,则棒进入右边区域中时,下列说法正确的是( ).
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A.若
时,棒仍能做匀速运动
B.若
时,由于安培力方向改变,棒不再做匀速运动
C.若
时,棒将先做加速运动然后以小于v的速度做匀速运动
D.若
时,恒力F对棒做功的功率将先变大后不变
【答案】A
【解析】
金属棒受到的安培力
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金属棒在左边磁场中做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得
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AB.若B2=B1,由
可知,安培力大小不变,由左手定则可知,安培力方向向左,金属棒所受合外力仍然为零,金属棒继续做匀速运动,故A正确,B错误;
C.若B2<B1,由
可知,安培力变小,小于拉力F,金属棒受到的合力向右,金属棒向右做加速运动,达到稳定后金属棒以大于v的速度做匀速直线运动,故C错误;
D.若B2>B1,由
可知,安培力变大,金属棒受到的合力向左,金属棒做减速直线运动,然后以小于v的速度做匀速直线运动,由P=Fv可知,恒力F对金属棒做功的功率将先变小后不变,故D错误。
故选A。
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