Question

【題目】如圖甲所示，水平面上兩根足夠長的金屬導軌平行固定放置，間距為L，一端通過導線與阻值為R的電阻連接。導軌上放一質量為m的金屬桿，金屬桿、導軌的電阻均忽略不計，勻強磁場垂直導軌平面向下。用與導軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動。當改變拉力的大小時，金屬桿做勻速運動時的速度v也會變化，v和F的關系如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）

A.金屬桿在勻速運動之前做勻加速直線運動

B.流過電阻R的電流方向為b→R→a

C.由圖像可以得出B、L、R三者的關系式為

D.當恒力F=3N時，電阻R消耗的最大電功率為8W

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．金屬桿在勻速運動之前，水平方向受到拉力F，向左的滑動摩擦力f和安培力FA，而

安培力大小與速度大小成正比，開始階段，拉力大于安培力，金屬桿做加速運動，加速度減小，故金屬桿在勻速運動之前做變加速直線運動，故A錯誤；

B．根據楞次定律可知，流過電阻R的電流方向為a→R→b，故B錯誤；

C．當金屬桿勻速運動時，則有

解得

根據圖乙，由數學知識得，當

則

代入解得

當

代入解得

聯立解得

故C錯誤；

D．當恒力F=3N時，由圖可知

電阻R消耗的最大電功率為

故D正確。

故選D。