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如图所示,两光滑平行导轨放置在匀强磁场中,磁场与导轨所在的平面垂直,金属棒ab可沿导轨自由移动,导轨左端接一定值电阻R,
题目内容:
如图所示,两光滑平行导轨放置在匀强磁场中,磁场与导轨所在的平面垂直,金属棒ab可沿导轨自由移动,导轨左端接一定值电阻R,金属棒和导轨的电阻不计.金属棒在平行于导轨的外力F作用下从静止开始沿导轨运动,若保持拉力恒定,经过时间tl后,速度为V,加速度为al,最终以2V做匀速运动;若保持拉力的功率恒定,经过时间t2后,速度变为V,加速度为a2,最终也以2V做匀速运动,则( )
A. tl=t2
B. tl<t2
C. a2=3al
D. a2=4al优质解答
由于两种情况下,最后都是匀速运动故有:F=BIL =2B2L2V R
①
当拉力恒定时:F−B2L2V R
=ma1 ②
由①②解得:a1=B2L2V Rm
.
若保持拉力的功率恒定,设速度为V时,拉力为F1,则有:P=F1V=F2•2V,所以:F1=4B2L2V R
,
F1−B2L2V R
=ma2,
解得:a2=3B2L2V Rm
,所以有a2=3a1,故C正确,D错误;
当拉力的功率恒定时,随着速度增大,拉力逐渐减小,最后匀速运动时拉力最小,且最小值和第一种情况下拉力相等,因此最后都达到速度2V时,t1>t2,故AB错误.
故选C.
A. tl=t2
B. tl<t2
C. a2=3al
D. a2=4al
优质解答
2B2L2V |
R |
当拉力恒定时:F−
B2L2V |
R |
由①②解得:a1=
B2L2V |
Rm |
若保持拉力的功率恒定,设速度为V时,拉力为F1,则有:P=F1V=F2•2V,所以:F1=
4B2L2V |
R |
F1−
B2L2V |
R |
解得:a2=
3B2L2V |
Rm |
当拉力的功率恒定时,随着速度增大,拉力逐渐减小,最后匀速运动时拉力最小,且最小值和第一种情况下拉力相等,因此最后都达到速度2V时,t1>t2,故AB错误.
故选C.
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