Question

如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直导轨在平面，金属棒可沿导轨自由滑行，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F恒定，经时间后速度为，加速度为，最终以速度做匀速运动；若保持拉力的功率P恒定，棒由静止经时间后速度为，加速度为，最终也以速度做匀速运动，则（    ）

A．    B．    C．    D．

Answer

BD

【解析】

试题分析：当拉力的功率恒定时，随着速度增大，拉力逐渐减小，最后匀速运动时拉力最小，且最小值和第一种情况下拉力相等，因此最后都达到速度时，，故A错误，B正确；由于两种情况下，最终棒都以速度匀速运动，此时拉力与安培力大小相等，则有：，当拉力恒定，速度为v，加速度为a1时，根据牛顿第二定律有：，解得：．

若保持拉力的功率恒定，速度为时，拉力为F，则有：，

又，所以，则当速度为时，拉力大小为：；

根据牛顿第二定律，得：，解得：，所以有，故C错误，D正确。

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化

【名师点睛】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；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。