Question

【题目】如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g，则此过程（）

A. 杆的速度最大值为

B. 流过电阻R的电量为

C. 恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D. 恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

Answer 1

【答案】D

【解析】

设杆的速度最大值为v，此时杆所受的安培力为，而且杆受力平衡，则有F=FA+μmg，解得，．故A错误。流过电阻R的电荷量为．故B错误。根据动能定理得：恒力F做的功、摩擦力做的功、安培力做的功之和等于杆动能的变化量，而摩擦力做负功，安培力也做负功，则知恒力F做的功与摩擦力做的功之和大于杆动能的变化量，恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量。故C错误，D正确。故选D。