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為。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】BD

【解析】

A．當桿達到最大速度vm時，拉力F與摩擦力和安培力相平衡，因此有

得

，

A錯誤；

B．由公式可得電荷量為

B正確；

C．在棒從開始到達到最大速度的過程中由動能定理有：

其中，，恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量與回路產生的焦耳熱之和，C錯誤；

D．恒力F做的功與安倍力做的功之和等于于桿動能的變化量與克服摩擦力做的功之和，D正確。