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,并保持拉力的功率恒为P,导体棒

admin2017-04-28  10

问题 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,并保持拉力的功率恒为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。下列选项正确的是(    )。

选项 A、P=2mgvsinθ
B、P=3mgvsinθ
C、当导体棒速度达到时,加速度大小为
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A,C

解析 当导体棒以v匀速运动时受力平衡,则mgsinθ=BIL=,当导体棒以2v匀速运动时受力平衡,则F+mgsinθ=BIL=,故F=mgsinθ,拉力的功率P=F.2v=2mgvsinθ,故A正确。同理,B错误。当导体棒速度达到时,由牛顿第二定律.mgsinθ一=ma,解得,故C正确。由能量守恒,当速度达到2v以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力及重力所做的功,故D错误,故选AC。
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