题目内容

【题目】如图所示,两根间距为l、电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角,导轨顶端ef间接入一阻值为R的定值电阻,所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置质量均为m、电阻均为R的两金属杆abcd。开始时金属杆cd处在导轨的下端,被与导轨垂直的两根小绝缘柱挡住。现用沿导轨平面向上的恒定外力F(大小未知)使金属杆ab由静止开始加速运动,当金属杆ab沿导轨向上运动位移为x时,开始匀速运动,此时金属杆cd对两根小柱的压力刚好为零,已知重力加速度为g,则(  )

A.流过定值电阻R的电流方向为由ef

B.金属杆ab匀速运动的速度为

C.金属杆ab达到匀速运动时,恒定外力F的瞬时功率为

D.金属杆ab从受到恒定外力F到开始匀速运动的过程中,定值电阻R产生的热量为

【答案】BD

【解析】

A.由右手定则可知, ab中产生的感应电流方向为从ab,则流过定值电阻R的电流方向为由fe,选项A错误;

B.金属杆ab匀速运动时,金属杆cd对两根小柱的压力刚好为零,则cd所受的安培力为

cd中的电流为I,则

ab

解得

选项B正确;

C.达到匀速时,对ab

则拉力F的功率

选项C错误;

D.由能量关系,金属杆ab从受到恒定外力F到开始匀速运动的过程中产生的总热量

其中

解得

选项D正确。

故选BD

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