一题目物理题 求解释

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/11 15:35:59
如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒在垂直导轨的方向上搁在导轨上。今使棒以一定的初速度向右运动，当其通过位置a时速率为va，通过位置b时速率为vb，到位置c时棒刚好静止。设导轨与棒的电阻均不计，a、b与b、c的间距相等，则关于金属棒在由a→b和b→c的两个过程中，以下说法正确的是( )
A、通过棒截面的电量相等
B、棒运动的加速度相等
C、棒通过a、b两位置时的速率关系为va>2vb
D、回路中产生的电能Eab与Ebc的关系为Eab=3Ebc
答案选AD why？？？？？

1.根据题意,金属棒在向右运动过程中受到一个向左的安培力F,由于安培力F对金属棒做负功,所以金属棒的速度越来越小,这样金属棒受到的安培力F(F=B^2*L^2*V/R,所以F与V成正比)变小,所以金属棒在做加速度减小的减速运动,所以B错
2.设金属棒在ab,bc过程中的感应电流的平均值分别为I1和I2
根据法拉第电磁感应定律有:
I1=△Φ/△t1=B*S/(R*t1)
I2=△Φ/△t2=B*S/(R*t2)
这样这两个过程中通过棒截面的电量Q1和Q2分别为:
Q1=I1*t1=B*S/R=I2*t2=Q2
(这里S表示金属棒从a到b和从b到c过程回路面积的变化量,根据题意大小相等)
所以,A对
3.由于金属棒从a到c的过程不是匀减速运动,而是加速度减小的减速运动,所以tab<tbc
应该看不出来Va和Vb的大小关系,所以不知道是否满足:va>2vb
当然,一定满足Va>Vb(因为金属棒在做减速运动)
所以,C错
4.至于D选项
根据能量守恒,有:
Eab=1/2m(Va^2-Vb^2)
Ebc=1/2m*Vb^2
由于不知道Va和Vb大小关系,所以不知道Eab和Ebc关系
(按照D选项的说明,应该有Va=2Vb,可是这是没有道理的!)
综上所述,答案:A