Question

【題目】如圖所示，一足夠長的光滑平行金屬軌道水平放置，左端與一電阻R相連，整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中.金屬桿在恒定外力F作用下，從靜止開始向右加速運動，一段時間之后金屬桿以最大速度勻速運動.金屬桿始終保持與軌道垂直且接觸良好，軌道和金屬桿的電阻及空氣阻力均可忽略不計。下面說法正確的是

A.桿運動過程中加速度越來越小

B.桿加速運動過程中的平均速度小于勻速運動速度的一半

C.當金屬桿的速度為最大速度一半時，它的加速度大小也等于最大加速度的一半

D.從開始運動到獲得最大速度，安培力做的功的絕對值等于金屬桿動能的增加值

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．金屬桿受到的安培力隨著速度增加而增大，所以金屬桿受到的合外力越來越小，加速度越來越小，最終速度達到最大值，金屬桿將做勻速直線運動，故A正確；

B．金屬桿的圖象如圖所示

紅線是金屬桿的圖線，黑圖線是勻加速運動的圖線，由圖示圖線可知，當金屬桿達到最大速度過程，金屬桿做加速度減小的加速運動時的位移大于勻加速直線運動的位移，故其平均速度不等于，而是大于，故B錯誤；

C．當金屬桿的速度為時，安培力和拉力相等，則有：

當金屬桿的速度為時，安培力為：

此時加速度為：

故C正確；

D．由動能定理可知，金屬桿動能的增加量等于合外力做功，安培力做功的絕對值等于回路產生的焦耳，故D錯誤；

故選AC。