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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...

manfen5.com 满分网如图所示,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manfen5.com 满分网
B.流过电阻R的电荷量为manfen5.com 满分网
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
导体在恒力作用下向左先做加速运动后做匀速运动,此时速度达到最大,根据平衡条件和安培力的表达式FA=求解最大速度.由q=求解电量.根据功能关系分析 恒力F做的功与摩擦力做的功之和与动能的变化量、恒力F做的功与安培力做的功之和与动能变化量的关系. 【解析】 A、设杆的速度最大值为v,此时杆所受的安培力为FA==,而且杆受力平衡,则有F=FA+μmg,解得,v=.故A错误. B、流过电阻R的电荷量为q==.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
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考点分析:
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