如图所示，两光滑平行导轨放置在匀强磁场中，磁场与导轨所在的平面垂直，金属棒ab可沿导轨自由移动，导轨左端接一定值电阻R，
如图所示，两光滑平行导轨放置在匀强磁场中，磁场与导轨所在的平面垂直，金属棒ab可沿导轨自由移动，导轨左端接一定值电阻R，金属棒和导轨的电阻不计.金属棒在平行于导轨的外力F作用下从静止开始沿导轨运动，若保持拉力恒定，经过时间tl后，速度为V，加速度为al，最终以2V做匀速运动；若保持拉力的功率恒定，经过时间t2后，速度变为V，加速度为a2，最终也以2V做匀速运动，则（ ）
A. tl=t2
B. tl＜t2
C. a2=3al
D. a2=4al
A. tl=t2B. tl＜t2
C. a2=3al
D. a2=4al
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解题思路：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．
由于两种情况下，最后都是匀速运动故有：F＝BIL ＝
2B2L2V
R ①
当拉力恒定时：F−
B2L2V
R＝ma1 ②
由①②解得：a1＝
B2L2V
Rm．
若保持拉力的功率恒定，设速度为V时，拉力为F1，则有：P=F1V=F2•2V，所以：F1＝
4B2L2V
R，
F1−
B2L2V
R＝ma2，
解得：a2＝
3B2L2V
Rm，所以有a2=3a1，故C正确，D错误；
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2V时，t1＞t2，故AB错误．
故选C．
点评：
本题考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；功率、平均功率和瞬时功率；电磁感应中的能量转化．
考点点评： 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．
1年前
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