Question

【題目】如圖所示，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強度大小為引掙勻強磁場中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為M。現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運動距離L時，速度恰好達到最大（運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度大小為g.則此過程( )

A. 桿的速度最大值為

B. 流過電阻R的電量為

C. 恒力F做的功為FL

D. 恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量

Answer 1

【答案】BC

【解析】

導(dǎo)體在恒力作用下向左先做加速運動后做勻速運動，此時速度達到最大，由求解電量，根據(jù)平衡條件和安培力的表達式求解最大速度，根據(jù)功能關(guān)系恒力F做的功與安培力做的功之和與動能變化量的關(guān)系；

A、設(shè)桿的速度最大值為v，此時桿所受的安培力為，而且桿受力平衡，則有，解得桿的速度最大值為，故A錯誤；

B、流過電阻R的電荷量為，故B正確；

C、根據(jù)做功公式可得恒力F做的功為，故C正確

D、根據(jù)動能定理得：恒力F做的功、摩擦力做的功、安培力做的功之和等于桿動能的變化量，而摩擦力做負(fù)功，安培力也做負(fù)功，則知恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動能的變化量，故D錯誤；

故選BC。