Question

如圖所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在MP之間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)左邊界相距d。現(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab，使它由靜止開始運(yùn)動(dòng)，其ab離開磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖所示，F(xiàn)₀已知。下列判斷正確的是：

A．棒ab在ac之間的運(yùn)動(dòng)一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B．棒ab在ce之間不可能一直做勻速運(yùn)動(dòng)
C．棒ab離開磁場(chǎng)時(shí)的速率為
D．棒ab經(jīng)過磁場(chǎng)的過程中，通過電阻R的電量為

Answer 1

AC

棒在AC之間水平方向上之后拉力F，所以在ac之間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A正確。進(jìn)入磁場(chǎng)后當(dāng)拉力F與安培力相等時(shí)，棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即速度達(dá)到后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若進(jìn)入磁場(chǎng)前未到達(dá)v，則先做加速后勻速，若剛好達(dá)到v則一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大于v則先做減速，后勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以B錯(cuò)誤。因?yàn)榘粼陔x開磁場(chǎng)前已經(jīng)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以離開磁場(chǎng)時(shí)的速度為，C正確。通過磁場(chǎng)的過程中也可看成線圈abPM通過磁場(chǎng)，則通過電阻R的電量為，D錯(cuò)誤。