Question

如圖示，固定在同一斜面內的兩根平行長直金屬導軌的間距為l，斜面傾角為a，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在垂直斜面向上，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�，F桿在沿斜面向下、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離d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。則此過程中（   ）

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機械能的變化量

Answer 1

BD

開始運動后，桿在沿斜面方向上受到恒力F、重力沿斜面向下的分力、沿斜面向上的滑動摩擦力和安培力，當桿的速度最大時，桿的加速度為0，則此四個力的合力為0，所以A選項錯誤；流過電阻R的電量可利用q=，所以B選項正確；對桿由動能定理可知，恒力F做的功、重力做的功、摩擦力做的功以及安培力做的功之和才等于桿動能的變化量，所以C選項錯誤；機械能的變化量等于系統中重力或者彈簧彈力以外的其他力做的功，則恒力F做的功、安培力做的功以及摩擦力做的功之和等于桿機械能的變化量，而摩擦力做負功，所以D選項正確。