Question

如图所示，两个间距为l的平行光滑金属轨道水平放置(足够长)，轨道左侧接有两个阻值均为R的定值电阻，开关处于断开状态。有一质量为m、电阻为R的金属棒静止且与两轨道垂直地放在轨道上，金属棒与轨道电接触良好，轨道电阻不计。空间存在垂直轨道平面的磁感应强度为B的匀强磁场。现用一个功率恒定为P₀的水平拉力沿轨道向右拉金属棒。当金属棒速度稳定后，闭合开关K。以下说法正确的是

A. 闭合开关时金属棒的速度为

B. 闭合开关时金属棒的加速度为

C. 整个过程中拉力和安培力对金属棒做的功等于电路中产生的焦耳热

D. 闭合开关前后金属棒速度稳定时，金属棒的热功率之比为2：3

Answer

ABD

【解析】A．当速度稳定时，拉力等于安培力：

， ，

联立解得：v=，故A正确；

B．闭合开关瞬间，电阻减小，电流增大，安培力增大。安培力为，

根据牛顿第二定律， ，将v= 代入得a=，故B正确；

C．整个过程中拉力和安培力对金属棒做的功等于金属棒增加的动能，故C错误；

D．闭合电键前，流过金属棒的电流： ，

闭合电键后，稳定时， ， ， 流过金属棒的电流： ，

金属棒的热功率之比为，故D正确。

故选：ABD。