Question

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直放置在光滑水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌由兩根足夠長(zhǎng)、間距為d的平行金屬桿組成，其電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌左端接有阻值R的電阻，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。從某時(shí)刻開始，導(dǎo)體棒在水平外力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)(導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直)，水平外力隨著金屬棒位移變化的規(guī)律如圖乙所示，當(dāng)金屬棒向右運(yùn)動(dòng)位移x時(shí)金屬棒恰好勻速運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.導(dǎo)體棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度為

B.從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，電阻R上通過(guò)的電量為

C.從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

D.從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，金屬棒克服安培力做功

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A．金屬棒在外力F的作用下從開始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，在位移為x時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

聯(lián)立解得，故A正確；

B．此過(guò)程中金屬棒R上通過(guò)的電量

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

聯(lián)立解得

又

解得，故B錯(cuò)誤；

CD．對(duì)金屬棒，根據(jù)動(dòng)能定理可得

由乙圖可知，外力做功為

聯(lián)立解得

而回路中產(chǎn)生的總熱量

根據(jù)回路中的熱量關(guān)系有

所以電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選AD。