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如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放,当速度达到v时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率为P,导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g,下列说法中正确的是(      )

A.P=3mgvsinθ

B.导体棒在速度达到v后做加速度增大的加速运动

C.当导体棒速度达到v时加速度为sinθ

D.在速度达到2v以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力所做的功

 

【答案】

C

【解析】

试题分析:当速度达到v时,, ,即

当施加向下的外力F后,导体棒向下做加速运动,因为,v增大,F减小,所以合力减小,故左加速度减小的加速运动,

当速度达到2v时,,,所以,故,所以外力的功率为

当导体速度达到v时,合力, 所以加速度为,在速度达到2v以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力所做的功和重力所做的功,

综上所述选C,

考点:考查了导体切割磁感线运动

点评:,对于电磁感应与力学的结合一直是高考的重点问题,当导体棒匀速运动时导体棒受力平衡

 

练习册系列答案
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(1)cd杆向左运动(2)cd杆向右运动
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(4)ab杆与cd杆均先做变加速运动,后做匀加速运动.

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A、导体棒下滑的速度大小为
mgR(sinθ-μcosθ)
B2L2
B、电阻R1消耗的热功率为
1
4
mgv(sinθ-μcosθ)
C、导体棒两端电压为
mgR(sinθ-μcosθ)
2BL
D、t时间内通过导体棒的电荷量为
mgt(sinθ-μcosθ)
BL

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