题目内容
【题目】如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为L,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.一根质量为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d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
【答案】A,B,D
【解析】解:A、当导体棒受到的恒力等于安培力与摩擦力之和时,导体棒达到最大速度.
即F=F安+f 而F安=BIL=BL =
f=μN=μmg
所以 故A正确;
B、导体棒从静止开始沿导轨运动距离d过程中,产生的感应电动势E= 而Q=I△t
所以Q= =
故B正确;
C、由动能定理可知恒力、安培力、摩擦力做的总功等于导体棒的运动变化.故C错误;
D、由动能定理可知恒力、安培力、摩擦力做的总功等于导体棒的运动变化,所以恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量.故D正确;
故选:ABD
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