如图所示,两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中,磁场垂直导轨所在平面,金属棒ab可沿导轨*滑动,导轨一端跨接一个定值电阻R,导轨电阻不计,现将金属棒沿导轨由静止向右拉,若保持拉力恒定,经时间t1后速度为v,加速度为a1,最终以速度2v做匀速运动;若保持拉力的功率恒定,经时间t2后速度为v,加速度为a2,最终也以速度2v做匀速运动,则(  )A. t2=t1B. t2<t1C. a2=2a1D. a2=3a1

问题描述:

如图所示,两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中,磁场垂直导轨所在平面,金属棒ab可沿导轨*滑动,导轨一端跨接一个定值电阻R,导轨电阻不计,现将金属棒沿导轨由静止向右拉,若保持拉力恒定,经时间t1后速度为v,加速度为a1,最终以速度2v做匀速运动;若保持拉力的功率恒定,经时间t2后速度为v,加速度为a2,最终也以速度2v做匀速运动,则(  )
A. t2=t1
B. t2<t1
C. a2=2a1
D. a2=3a1

C、D、由于两种情况下,最终棒都以速度2v匀速运动,此时拉力与安培力大小相等,则有:F=F安=BIL=BL•BL•2vR=2B2L2vR  当拉力恒定,速度为v,加速度为a1时,根据牛顿第二定律有:F-B2L2vR=ma1  由①②解得...
答案解析:分析清楚两种情况下的运动形式区别,然后根据牛顿第二定律和运动学规律求解,注意两种情况下导体棒最终匀速运动时所受拉力大小是相同的.
考试点:导体切割磁感线时的感应电动势.


知识点:本题可以和机车启动的两种方式进行类比解答,只不过机车启动时阻力不变,而该题中阻力为安培力,是不断变化的.