题目内容
(2009年高考福建理综卷改编)如图9－3－14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( )
图9－3－14
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等于杆动能的变化量
【答案】
B
【解析】选B.A选项中，当杆达到最大速度v时，其受力情况如图所示，在水平方向受拉力F、安培力F安＝
、滑动摩擦力f＝μmg，三个力的合力为零：F－－μmg＝0，解得v＝
；B选项中，平均电动势为
＝
，平均电流为
＝
＝
，通过的电量q＝·Δt＝
，而ΔΦ＝B·ΔS＝Bdl，则q＝＝
；C选项中，由动能定理得WF－Wf－W安＝ΔEk；D选项中，由前式可得WF－W安＝ΔEk＋Wf>ΔEk.本题正确选项为B.
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