问题
多选题
如图所示,两竖直放置的足够长的平行光滑导轨与电阻R连接后处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好并可沿导轨滑动,金属杆的电阻恒定,导轨的电阻忽略不计,闭合开关S,让ab杆由静止下滑开始计时,金属杆ab的速度v、杆中的电流I、加速度a、杆所受安培力F随时间t的关系图象如下,则正确的是( )
A.
B.
C.
D.
答案
从S闭合开始计时,金属杆受到竖直向下的重力和竖直向上的安培力作用,由于重力大于安培力,杆做加速运动,产生的电动势:E=BLv,故速度增大时,电动势就随之增大;杆受到的安培力:F=BIL=
随速度的增大而增大;杆受到的合外力:ma=mg-F随速度的增大而减小,所以杆做加速度减小的加速运动,直到加速度为0,开始做匀速运动.B2L2v R
A、C:杆做加速度减小的加速运动,直到加速度为0,开始做匀速运动,速度保持不变.故A错误,C错误;
B:感应电流I=
=E R
,故电流的变化与速度v的变化一致,杆做加速度减小的加速运动,直到加速度为0,速度保持不变.故B正确.BLv R
D:安培力F=BIL=
杆做加速度减小的加速运动,直到加速度为0,速度保持不变.安培力的变化与速度v的变化一致,故D正确.B2L2v R
故选:BD