(2014•江苏三模)如图所示,两根光滑金属杆相距为L,用一段金属杆cd固连形成一个电阻可以忽略的U形框架,框架平面与水

(2014•江苏三模)如图所示,两根光滑金属杆相距为L,用一段金属杆cd固连形成一个电阻可以忽略的U形框架,框架平面与水平面夹角为θ,处于一个范围足够大且与框架平面垂直的匀强磁场中,一根质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于平行金属杆搁置,用力F拉动棒ab沿斜面从静止开始以恒定加速度上滑,经过一段时间,撤去拉力F,金属杆ab开始减速上滑至最高点,则金属棒在(  )
A.匀加速上升时,拉力F是恒力
B.减速上升时,金属棒的加速度逐渐增大
C.减速上升过程中,安培力对金属棒所做的功等于棒机械能的增量
D.匀加速上升过程中,拉力、重力和安培力做功之和等于棒动能的增量
没有我地日子 1年前 已收到1个回答 举报

网乞 幼苗

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解题思路:根据牛顿第二定律和安培力与速度的关系式,得到拉力F表达式,分析F是否变化;再由牛顿第二定律分析减速上升时,金属棒的加速度如何变化;
减速上升过程中,安培力对金属棒所做的功等于棒机械能的增量;对于匀加速上升过程,根据动能定理分析动能的增量.

A、匀加速上升时,根据牛顿第二定律得:F-mgsinθ-
B2L2v
R=ma,则得:F=mgsinθ+
B2L2v
R+ma,可知v增大,F逐渐增大,故A错误;
B、减速上升时,根据牛顿第二定律得:mgsinθ+
B2L2v
R=ma,v减小,a减小,故B错误;
C、减速上升过程中,根据功能原理可知安培力对金属棒所做的功等于棒机械能的增量,故C正确;
D、匀加速上升过程中,由动能定理可知:拉力、重力和安培力做功之和等于棒动能的增量,故D正确.
故选:CD.

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;功能关系.

考点点评: 本题分析加速度变化时,关键要掌握安培力与速度的关系式F=B2L2vR,运用牛顿第二定律分析加速度的变化.同时要掌握功能原理和动能定理,并能分析实际问题.

1年前

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