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    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的磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m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．则此过程中（　　）
    分析：解：A、当杆子所受的合力为零时速度最大，根据平衡结合闭合电路欧姆定律以及切割产生的感应电动势公式求出最大速度．
    B、根据法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势，从而得出平均感应电流，根据q=It求出通过电阻的电量．
    CD、根据动能定理判断恒力、摩擦力、安培力做功与动能的关系．
    解答：解：A、当杆的速度达到最大时，安培力F安=
    B2d2v
    R+r
    ，杆受力平衡，故F-μmg-F安=0，所以v=
    (F-μmg)(R+r)
    B2d2
    ．故A错误．
    B、流过电阻R的电荷量为q=It=
    △Φ
    R+r
    =
    Bdl
    R+r
    ，故B正确；
    C、根据动能定理，恒力F、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于摩擦力做负功，所以恒力F、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量．故C、D错误．
    故选B．
    点评：本题综合运用了法拉第电磁感应定律的公式E=N
    △Φ
    △t
    以及切割产生的感应电动势的大小公式E=BLv，知道两公式的区别．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2009?福建）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的磁感应强度大小为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（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?景德镇模拟）如图所示、MN、PQ是固定放置在同一水平面内的两根光滑的平行金属长直导轨，在导轨上垂直放置两根完全相同的平行导体杆a、b．导体杆与导轨保持良好接触，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，现给导体杆a一水平恒力F，使其从静止开始运动，在运动的过程中，通过导体杆a的电流Ia和导体杆a的速度Va随时间t变化的图象下面描述正确的是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    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．流过电阻的电荷量为

    C．恒力做的功与摩擦力做的功之和等于杆的动能变化量

    D．恒力做的功与安培力做的功等于杆的动能的变化量

     

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    科目：高中物理 来源：2011-2012学年江苏省高三高考一轮复习第九章第3单元物理试卷（解析版） 题型：选择题

    (2009·福建高考)如图10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的磁感应强度大小为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.当杆在水平向左、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的电荷量为

    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

     

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