Question

【題目】如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m （質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)桿受到水平向左、垂直于桿的恒力F作用，從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)距離L時(shí)，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g。對(duì)于此過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A.當(dāng)桿的速度達(dá)到最大時(shí)，a、b兩端的電壓為

B.桿的速度最大值為

C.恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量

D.安倍力做功的絕對(duì)值等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱

Answer 1

【答案】D

【解析】

AB． 當(dāng)桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，由平衡條件得：

得最大速度為

當(dāng)桿的速度達(dá)到最大時(shí)，桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

a、b兩端的電壓為：

故AB錯(cuò)誤；

C． 根據(jù)動(dòng)能定理知，恒力F做的功、摩擦力做的功與安培力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量，故C錯(cuò)誤；

D． 根據(jù)功能關(guān)系知，安倍力做功的絕對(duì)值等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，故D正確。

故選：D。