Question

【題目】如圖甲所示，一光滑的平行金屬導(dǎo)軌ABCD豎直放置．AB、CD相距L，在A、C之間接一個(gè)阻值為R的電阻；在兩導(dǎo)軌間的abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向外、高度為5h的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m電阻為r長(zhǎng)度也為L的導(dǎo)體棒放在磁場(chǎng)下邊界ab上（與ab邊重合）．現(xiàn)用一個(gè)豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒，使它由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒剛要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖乙所示，下列判斷正確的是（　�。�

A. 導(dǎo)體棒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度大小為

B. 離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒兩端電壓為

C. 導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為

D. 導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為-

Answer 1

【答案】BD

【解析】試題分析：根據(jù)安培力與速度的關(guān)系式和平衡條件結(jié)合求導(dǎo)體棒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度大�。�根據(jù)求通過(guò)電阻R的電荷量．根據(jù)歐姆定律求離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒兩端電壓．根據(jù)功能關(guān)系求出電阻R產(chǎn)生的焦耳熱．本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，對(duì)于這類問(wèn)題一定要正確分析安培力的大小和方向，要掌握安培力經(jīng)驗(yàn)公式，做選擇題時(shí)直接運(yùn)用可節(jié)省時(shí)間．

設(shè)導(dǎo)體棒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度大小為v．此時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力大小為，由平衡條件得，由圖2知：，聯(lián)立解得，A錯(cuò)誤；離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，由得，導(dǎo)體棒兩端電壓為，B正確；導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為，C錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，設(shè)回路產(chǎn)生的總焦耳熱為Q．根據(jù)功能關(guān)系可得：，而拉力做功為：，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為，聯(lián)立解得： ，D正確．