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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
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
admin
2017-12-19
51
问题
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v
0
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,已知导体棒和导轨间的接触电阻阻值恒为R,其余电阻不计。则( )。
选项
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热量为1/2mv
0
2
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1/2v
0
时,回路中感应电流大小为初始时的一半
答案
C
解析
产生的感应电动势为E=BLv,电流为I=BLv/R,安培力为F=BIL=B
2
L
2
v/R,L、v都在减小,根据牛顿第二定律知,加速度也在减小,故A错;该过程中,动能全部转化为接触电阻产生的焦耳热,由能量守恒得接触电阻产生的焦耳热为1/2mv
0
2
,B错;该过程中,通过的总电荷量为Q=I△t=E/R△t=△φ.△t/△tR=BS/R,整理后得开始运动时,导体棒与导轨所构成回路的S=QR/BB,C正确;感应电动势E=BLv,感应电流为I=BLv/R,当导体棒的速度为1/2v
0
。时,导体棒的长度£减小.同路中的感应电流大小小于初始时的一半,故D错。
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