Question

如圖所示，相距為L的兩條足夠長的平行金屬導軌右端連接有一定值電阻R，整個裝置被固定在水平地面上，整個空間存在垂直于導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B，兩根質量均為m，電阻都為R，與導軌間的動摩擦因數都為μ的相同金屬棒MN、EF垂直放在導軌上。現在給金屬棒MN施加一水平向左的作用力F，使金屬棒MN從靜止開始以加速度a做勻加速直線運動，若重力加速度為g，導軌電阻不計，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。則下列說法正確的是

A．從金屬棒MN開始運動到金屬棒EF開始運動經歷的時間為t＝

B．若從金屬棒MN開始運動到金屬棒EF開始運動經歷的時間為T，則此過程中流過電阻R的電荷量為q=

C．若從金屬棒MN開始運動到金屬棒EF開始運動經歷的時間為T，則金屬棒EF開始運動時，水平拉力F的瞬時功率為P＝（ma＋μmg）aT

D．從金屬棒MN開始運動到金屬棒EF開始運動的過程中，兩金屬棒的發熱量相等

 

Answer 1

【答案】

AB

【解析】

試題分析：MN勻加速運動，切割磁感線，產生感應電動勢，此時EF和定值電阻R并聯構成外電路，并聯電阻為,電源內阻為，路端電壓即EF的電壓，經過EF的電流,受到安培力,當EF開始運動時，，求得時間，選項A對。若從金屬棒MN開始運動到金屬棒EF開始運動經歷的時間為T，則MN移動的位移為，通過整個電路的電荷量，EF和定值電阻并聯，電阻相等，所以流過電阻R的電荷量選項B對。EF開始運動時，經過MN的電流為，受到安培力，根據牛頓第二定律，得拉力，瞬時功率為，選項C錯。從金屬棒MN開始運動到金屬棒EF開始運動的過程中，MN電流為干路電流，而FE電流為支路電流，電流不等高，雖然電阻相等，時間相等，產生熱量不等，選項D錯。

考點：電磁感應定律? 安培力做功