Question

【題目】如圖所示，間距L=1 m、電阻不計的足夠長的光滑平行金屬導軌水平放置，導軌右側接入R=2Ω的定值電阻。長L=1 m、電阻r=1 Ω、質量為m的導體棒垂直導軌放置，整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度B=1T，現在導體棒上施加水平向左的拉力F，拉力F隨時間變化的關系為F=，導體棒從靜止開始以大小為a的加速度做勻加速直線運動，運動過程中始終保持與導軌垂直并接觸良好。下列說法正確的是 ( )

A. 導體棒克服安培力做的功等于導體棒上產生的焦耳熱

B. 質量m=0.2kg，加速度a=1.5m／s2

C. 前4s內拉力F的沖量大小為9.2N·s

D. 若4s末撤去拉力F，則拉力F撤去后定值電阻R上產生的焦耳熱為3.6J

Answer 1

【答案】B

【解析】導體棒克服安培力做的功等于產生的電能，等于系統(tǒng)所產生的焦耳熱，選項A錯誤；對導體棒根據牛頓第二定律可得： ，整理可得，由題中已知條件可解得：a=1.5m/s2，m=0.2kg，選項B正確；拉力F隨時間線性變化，所以拉力F的沖量,選項C錯誤；4s末導體棒的速度v=at=6m/s.撤去拉力F后由能量守恒定律可得： ,，選項D錯誤；故選B.