Question

如下图所示，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

BD

解析：对杆，受力如下图，

则由牛顿第二定律得：F-F_安-f=ma,而f=μmg,

,当杆加速度a=0时，

杆速最大，设为v_m，则有：,故,A错；由q=I·t得

流过电阻R的电量,B正确；由动能定律ΣW=ΔE_k得：W_F-|W_安|-|W_f|=ΔE_k,(W_安、W_f均为负值)，故W_F+W_f=ΔE_k+|W_安|，C错；W_F+W_安=ΔE_k+|W_f|，D正确。