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

◎ 题目

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,导体棒与导轨始终构成等边三角形回路,且通过A点的总电荷量为Q.已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R,其余电阻不计.则(  )
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的热量为mv02
C.开始运动时,导体棒与导轨所构成回路的面积为S=
D.当导体棒的速度为 v0时,回路中感应电流大小为初始时的一半
魔方格

◎ 答案

C

◎ 解析

试题分析:

A、感应电动势E=BLv,感应电流I=,,导体棒受到的安培力F=BIL,由于导体棒在运动过程中L不断减小,安培力不断减小,导体棒的加速度减小,导体棒做加速度减小的减速运动,不做匀减速运动,故A错误;

B、克服安培力做功,导体棒的动能转化为焦耳热,由能量守恒定律可得,接触电阻产生的焦耳热Q=1/2mv02,故B错误;
C、在整个过程中,感应电荷量Q=I△t=故C正确;
D、感应电动势E=BLv,感应电流I=,当导体棒的速度为1/2v0时,导体棒的长度L减小,回路中感应电流大小小于初始时的一半,故D错误;
故选:C.

◎ 知识点

    专家分析,试题“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v0从某位置开始在导轨上水平向右运动,最终恰好静止在…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  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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