Question

【題目】如圖所示，足夠長且間距為L的平行金屬導軌水平放置，處在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下。質(zhì)量均為m、接入電阻均為R的金屬棒ab、cd放在導軌上且與導軌垂直，金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)均為，用大小等于1.5mg的水平恒力F向右拉金屬棒cd，金屬棒cd相對于導軌的位移為時速度達到最大，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計導軌電阻，重力加速度為g，下列說法正確的是（ ）

A. 恒力F作用的一瞬間，金屬棒cd的加速度大小等于

B. 恒力F作用一段時間后，金屬棒ab會向右運動

C. 金屬棒cd運動的最大速度大小為

D. 金屬棒cd從開始運動到速度達到最大經(jīng)過的時間

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A、恒力F作用瞬間，金屬棒cd的加速度大小為，故A正確；

B、當cd棒的加速度為零時速度最大。設cd加速度為零時所受的安培力為，根據(jù)平衡條件有：，則得，對ab棒，因，所以金屬棒ab不可能運動，故B錯誤；

C、金屬棒cd先做加速運動，當金屬棒cd達到最大速度后勻速運動，此時，結(jié)合，可得金屬棒cd運動的最大速度大小，故C正確；

D、在極短的一段時間內(nèi)，對金屬棒cd，由動量定理得：，整理得：，對式子兩邊求和有：，則金屬棒cd從開始運動到速度達到最大時，整理有：，聯(lián)立以上式子解得：，故D錯誤。