Question

兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，頂端接阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒在距磁場上邊界某處靜止釋放，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，如圖13所示，不計導(dǎo)軌的電阻， 重力加速度為g，則(　　)

圖13

A．金屬棒在磁場中運動時，流過電阻R的電流方向為a→b

B．金屬棒的速度為v時，金屬棒所受的安培力大小為

C．金屬棒的最大速度為

D．金屬棒以穩(wěn)定的速度下滑時，電阻R的熱功率為²R

Answer 1

BD　金屬棒在磁場中向下運動時，由楞次定律可知，流過電阻R的電流方向為b→a，選項A錯誤；金屬棒的速度為v時，金屬棒中感應(yīng)電動勢E＝BLv，感應(yīng)電流I＝E/(R＋r)，所受的安培力大小為F＝BIL＝，選項B正確；當(dāng)安培力F＝mg時，金屬棒下落速度最大，金屬棒的最大速度為v＝，選項C錯誤；金屬棒以穩(wěn)定的速度下滑時，電阻R和r的熱功率為P＝mgv＝²(R＋r)，電阻R的熱功率為²R，選項D正確。