Question

(2009年高考福建理综卷)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】

BD.

【解析】A选项中，当杆达到最大速度v时，其受力情况如图所示，在水平方向受拉力F、安培力F_安＝、滑动摩擦力F_f＝μmg，三个力的合力为零：F－－μmg＝0，解得v＝；B选项中，平均电动势为E＝，平均电流为I＝＝，通过的电量q＝I·Δt＝，而ΔΦ＝B·ΔS＝Bdl，则q＝＝；C选项中，由动能定理得W_F－WF_f－W_安＝ΔE_k；D选项中，由前式可得W_F－W_安＝ΔE_k＋WF_f>ΔE_k.本题正确选项为BD.