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问题详情:
如图所示,电阻不计的平行导轨竖直固定,上端接有电阻R,高度为h的匀强磁场与导轨平面垂直。一导体棒从磁场上方的A位置释放,用x表示导体棒进入磁场后的位移,i表示导体棒中的感应电流大小,表示导体棒的速度大小,EK表示导体棒的动能,a表示导体棒的加速度大小,导体棒与导轨垂直并接触良好。以下图象可能正确的是
【回答】
【*】AC
【解析】由于导体棒距离磁场上边界有一定高度,所以导体棒到达磁场上边界时获得一定大小的速度,若速度较小,切割磁感线产生的感应电流较小,金属棒受到的安培力小于其自身的重力,金属棒做加速运动,当速度增大到一定值,满足安培力等于重力时,金属棒做匀速运动,离开磁场后做自由落体运动。
若速度较大,切割磁感线产生的感应电流较大,金属棒受到的安培力大于其自身的重力,金属棒做减速运动,当速度减小到一定值,满足安培力等于重力时,金属棒做匀速运动,离开磁场后做自由落体运动。选项A符合此种情况;选项B中的0-h段不应该是直线,故B错误;选项D中h以后,金属棒做自由落体运动,速度增大,D错误。
若速度刚好满足安培力等于重力,则金属棒做匀速运动,离开磁场后做自由落体运动。选项C符合此种情况。
本题应选AC。
知识点:专题八 电磁感应
题型:多项选择
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