如图,轻质定滑轮固定在天花板上,物体 和 用不可伸长的轻绳相连,悬挂在定滑轮上,质量 , 时刻将两物体由静止释放,物体 的加速度大小为 。 时刻轻绳突然断开,物体 能够达到的最高点恰与物体 释放位置处于同一高度,取 时刻物体 所在水平面为零势能面,此时物体 的机械能为 。重力加速度大小为 ,不计摩擦和空气阻力,两物体均可视为质点。下列说法正确的是( )
A .物体 和 的质量之比为 B . 时刻物体 的机械能为
C . 时刻物体 重力的功率为 D . 时刻物体 的速度大小
AC
【详解】当导体棒从 O 点向右运动 L 时,即在 时间内,在某时刻导体棒切割磁感线的长度
( θ 为 ab 与 ad 的夹角)则根据
E = BLv 0
可知回路电流均匀增加;安培力
则 F-t 关系为抛物线,但是不过原点;安培力做功的功率
则 P-t 关系为抛物线,但是不过原点;电阻两端的电压等于导体棒产生的感应电动势,即
即图像是不过原点的直线;根据以上分析,可大致排除 BD 选项;
当在 时间内,导体棒切割磁感线的长度不变,感应电动势 E 不变,感应电流 I 不变,安培力 F 大小不变,安培力的功率 P 不变,电阻两端电压 U 保持不变;
同理可判断,在 时间内,导体棒切割磁感线长度逐渐减小,导体棒切割磁感线的感应电动势 E 均匀减小,感应电流 I 均匀减小,安培力 F 大小按照二次函数关系减小,但是不能减小到零,与 内是对称的关系,安培力的功率 P 按照二次函数关系减小,但是不能减小到零,与 内是对称的关系,电阻两端电压 U 按线性均匀减小;综上所述选项 AC 正确, BD 错误。
故选 AC 。