Question

如圖所示，固定在同一水平面內(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(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)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(dòng)摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)桿受到水平向左、垂直于桿的恒力F作用，從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)距離L時(shí)，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動(dòng)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(jì)，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做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量

D．恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量

Answer 1

BD

解析試題分析：當(dāng)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)期速度最大，設(shè)最大速度為v，則有F=μmg+F_安，F(xiàn)_安=BIl=B²l²v/(R+r）,解得v=（F-μmg（R+r）/B²l²,A錯(cuò)誤；流過電阻R的電量為q=ΔΦ/R_總=Bdl/(R+r）,B正確；由功能關(guān)系，恒力做功等于導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌摩擦生熱、導(dǎo)體棒動(dòng)能增量、導(dǎo)體棒和電阻R上產(chǎn)生焦耳熱之和，C錯(cuò)誤，D正確。
考點(diǎn)：本題考查電磁感應(yīng)與電路、動(dòng)力學(xué)、功能關(guān)系的綜合問題。