问题 多选题

如图所示,竖直平面内有一相距l的两根足够长的金属导轨位于磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的均匀金属导体棒ab可在导轨上无摩擦地上下滑动,且导体棒ab与金属导轨接触良好,ab电阻为R,其它电阻不计.导体棒ab由静止开始下落,过一段时间后闭合电键S,发现导体棒ab仍作变速运动,则在闭合电键S以后,下列说法是正确的是(  )

A.导体棒ab变速运动过程中加速度一定减小

B.导体棒ab变速运动过程中加速度一定增大

C.导体棒ab最后作匀速运动时,速度大小为v=

mgR
B2l2

D.若将导轨间的距离减为原来的

1
2则导体棒ab最后作匀速运动时,速度大小为v=
4mgR
B2l2

答案

A、B若导体棒加速,重力大于安培力,根据牛顿第二定律,有mg-

B2L2v
R
=ma,速度不断加大,故加速度不断减小;

若棒减速,重力小于安培力,根据牛顿第二定律,有

B2L2v
R
-mg=ma,速度不断减小,加速度也不断减小;

故A正确,B错误.

C、由于导体棒的加速度不断减小,最后加速度减至零时变为匀速运动,根据平衡条件,重力和安培力平衡,有

B2L2v
R
-mg=0,解得:v=
mgR
B2L2
,故C确;

D、由上式得:匀速运动的速度v与导轨间的距离L的平方成反比,所以若将导轨间的距离减为原来的

1
2
时,导体棒ab最后作匀速运动时,速度大小为v=
4mgR
B2l2
,D正确;

故选:ACD

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