如图所示,两竖直放置的足够长的平行光滑导轨与电阻R连接后处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好并可沿导轨滑动,金属杆的电阻恒定,导轨的电阻忽略不计

◎ 题目

如图所示,两竖直放置的足够长的平行光滑导轨与电阻R连接后处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好并可沿导轨滑动,金属杆的电阻恒定,导轨的电阻忽略不计,闭合开关S,让ab杆由静止下滑开始计时,金属杆ab的速度v、杆中的电流I、加速度a、杆所受安培力F随时间t的关系图象如下,则正确的是(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
魔方格

◎ 答案

从S闭合开始计时,金属杆受到竖直向下的重力和竖直向上的安培力作用,由于重力大于安培力,杆做加速运动,产生的电动势:E=BLv,故速度增大时,电动势就随之增大;杆受到的安培力:F=BIL=
B2L2v
R
随速度的增大而增大;杆受到的合外力:ma=mg-F随速度的增大而减小,所以杆做加速度减小的加速运动,直到加速度为0,开始做匀速运动.
A、C:杆做加速度减小的加速运动,直到加速度为0,开始做匀速运动,速度保持不变.故A错误,C错误;
B:感应电流I=
E
R
=
BLv
R
,故电流的变化与速度v的变化一致,杆做加速度减小的加速运动,直到加速度为0,速度保持不变.故B正确.
D:安培力F=BIL=
B2L2v
R
杆做加速度减小的加速运动,直到加速度为0,速度保持不变.安培力的变化与速度v的变化一致,故D正确.
故选:BD

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两竖直放置的足够长的平行光滑导轨与电阻R连接后处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好并可沿导轨滑动,金属杆的电阻恒定,导轨的电阻忽略不计…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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