Question

【題目】如圖所示，固定位置在同一水平面內的兩根平行長直金屬導軌的間距為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強度大小為B的勻強磁場中．一質量為m（質量分布均勻）的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為u．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軌保持垂直）．設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，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做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量
D.恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿動能的變化量

Answer 1

【答案】B
【解析】解：A、當桿的速度達到最大時，安培力F安= ，桿受力平衡，故F﹣μmg﹣F安=0，所以v= ．故A錯誤．
B、流過電阻R的電荷量為q=It= = ，故B正確；
CD、根據(jù)動能定理，恒力F、安培力、摩擦力做功的代數(shù)和等于桿動能的變化量，由于摩擦力做負功，所以恒力F、安培力做功的代數(shù)和大于桿動能的變化量．故C錯誤、D正確．
故選：B．
A、當桿子所受的合力為零時速度最大，根據(jù)平衡結合閉合電路歐姆定律以及切割產(chǎn)生的感應電動勢公式求出最大速度．
B、根據(jù)法拉第電磁感應定律求出平均感應電動勢，從而得出平均感應電流，根據(jù)q=It求出通過電阻的電量．
CD、根據(jù)動能定理判斷恒力、摩擦力、安培力做功與動能的關系．