如圖所示,絕緣的水平面上固定有兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌
題目
如圖所示,絕緣的水平面上固定有兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌電阻不計(jì),兩相同金屬棒a、b垂直導(dǎo)軌放置,其右側(cè)矩形區(qū)域內(nèi)存在恒定的勻強(qiáng)磁場,磁場方向豎直向上?,F(xiàn)兩金屬棒分別以初速度2v0和v0同時(shí)沿導(dǎo)軌自由運(yùn)動(dòng),先后進(jìn)入磁場區(qū)域。已知a棒離開磁場區(qū)域時(shí)b棒已經(jīng)進(jìn)入磁場區(qū)域,則a棒從進(jìn)入到離開磁場區(qū)域的過程中,電流i隨時(shí)間t的變化圖像可能正確的有( )
【答案】AB
【解析】
【分析】
【詳解】a棒以速度2v0先進(jìn)入磁場切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流為,a棒受安培阻力做變加速直線運(yùn)動(dòng),感應(yīng)電流也隨之減小,即
,圖像的斜率逐漸變小;設(shè)當(dāng)b棒剛進(jìn)入磁場時(shí)a棒減速的速度為,此時(shí)的瞬時(shí)電流為
;
AC.若,即
,此時(shí)雙棒雙電源反接,電流為零,不受安培力,兩棒均勻速運(yùn)動(dòng)離開,圖像中無電流的圖像,故A正確,C錯(cuò)誤;BD.若
,
,此時(shí)雙棒雙電源的電動(dòng)勢不等要抵消一部分,因b棒的速度大,電流方向以b棒的流向,與原a棒的流向相反即為負(fù),大小為
,
b棒通電受安培力要減速,a棒受安培力而加速,則電流逐漸減小,故B正確,D錯(cuò)誤;故選AB。
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