题目内容
【题目】如图，MN、PQ为相同材料制成的粗细均匀的水平光滑平行金属导轨，MN、PQ长度均为9m，单位长度的阻值为r=0.5Ω，导轨间距L=0.5m导轨左端连接一阻值为R=4Ω的电阻(MP间导线电阻不计)，一质量m=0.5kg，电阻可忽略不计的金属棒置于导轨最左端，导轨垂直并接触良好整个装置处于磁感应强度大小为B=2.0T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使金属棒从静止开始以加速度a=2m/s2水平向右做匀加速直线运动。已知金属棒运动到NQ过程中，通过电阻R的电荷量为0.6C，下列说法中正确的是
A. 金属棒向右运动过程中，R中的电流的方向由M到P
B. 整个过程中，拉力F的最大值为1.5N
C. 整个过程中，拉力F的平均值为1.2N
D. 整个过程中，产生的焦耳热为2.8J
【答案】BC
【解析】
根据右手定则可得金属棒向右运动过程中的R中的电流的方向，当
时拉力F有最大值，整个过程中根据能量守恒可知产生的焦耳热；
A、根据右手定则可得金属棒向右运动过程中，R中的电流的方向由P到M，故A错误；
B、金属棒从静止开始向右做匀加速直线运动的过程中，金属棒的速度大小为
，位移为
，感应电动势的大小为
，根据闭合电路欧姆定律可得感应电流的大小为
，金属棒受到的安培力为
，拉力F的大小为
，根据运动学公式则运动时间为
，所以当时拉力F有最大值，最大值为
，故B正确；
C、通过电阻R的电荷量为0.6C，通过电阻R的平均电流为
，拉力F的平均值为
，故C正确；
D、整个过程中根据能量守恒可知产生的焦耳热为
，故D错误；
故选BC。
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