题目内容
如图所示,固定位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u。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做的功与安倍力做的功之和小于杆动能的变化量
B
解析:
恒力F作用下从静止开始沿导轨运动,导体向左切割磁感线,产生感应电动势,形成感应电流,导体杆中有电流会受到向右的安培力,导体杆向左做加速度变小的加速运动。直至加速度为零,物体此时的速度最大。
A选项:最终受力平衡推出A选项少r错
B选项:
CD选项:由功能关系可得其中安培力做了负功所以C选项错,摩擦力做了负功,所以D选项错,应该是大于。
练习册系列答案
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A、杆的速度最大值为
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B、流过电阻R的电量为
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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做的功与安倍力做的功之和等于杆动能的变化量 |