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如图所示,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的磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m(质量分布均

网友投稿  2023-04-19 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,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的磁感应强度大小为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(   )
A.杆的速度最大值为(F-μmg)R/(B2d2)
B.流过电阻R的电荷量为Bdl/(R+r)
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
魔方格

◎ 答案

BD

◎ 解析

试题分析:

A、设杆的速度最大值为v,此时杆所受的安培力为FA= B2L2v/(R+r) = B2d2v/(R+r) ,而且杆受力平衡,则有F=FA+μmg,解得,v=(F-μmg)(R+r)/B2d2,故A错误;
B、流过电阻R的电荷量为q=△Φ/(R+r)=Bdl/(R+r) ,故B正确;
C、D根据动能定理得:恒力F做的功、摩擦力做的功、安培力做的功之和等于杆动能的变化量,而摩擦力做负功,安培力也做负功,则知恒力F做的功与摩擦力做的功之和大于杆动能的变化量,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C错误,D正确。
故选:BD.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,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的磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m(质量分布均…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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