Question

(2009年高考福建理綜卷)如圖所示，固定放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為μ.現桿在水平向左、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做的功與安培力做的功之和大于桿動能的變化量

 

Answer 1

【答案】

BD.

【解析】A選項中，當桿達到最大速度v時，其受力情況如圖所示，在水平方向受拉力F、安培力F_安＝、滑動摩擦力F_f＝μmg，三個力的合力為零：F－－μmg＝0，解得v＝；B選項中，平均電動勢為E＝，平均電流為I＝＝，通過的電量q＝I·Δt＝，而ΔΦ＝B·ΔS＝Bdl，則q＝＝；C選項中，由動能定理得W_F－WF_f－W_安＝ΔE_k；D選項中，由前式可得W_F－W_安＝ΔE_k＋WF_f>ΔE_k.本題正確選項為BD.