Question

【題目】如圖所示，光滑導軌MN和PQ固定在同一水平面上，兩導軌距離為L，N、Q兩端接有阻值為R的定值電阻，兩導軌間有一邊長為的正方形區域abcd，該區域內有方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B．一粗細均勻、質量為m的金屬桿與導軌接觸良好并靜止于ab處，金屬桿接在兩導軌間的電阻為R．現用一恒力F沿水平方向拉桿，使之由靜止向右運動，若桿拉出磁場前已做勻速運動，不計導軌的電阻，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是

A.金屬桿做勻速運動時的速率v=

B.金屬桿出磁場前的瞬間金屬桿在磁場中的那部分兩端的電壓為

C.金屬桿穿過整個磁場過程中金屬桿上產生的電熱為

D.金屬桿穿過整個磁場過程中通過定值電阻R的電荷量為

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

A. 金屬桿切割磁感線產生感應電動勢，感應電流，

金屬桿所受安培力

當金屬桿做勻速運動時有

所以金屬桿做勻速運動時的速率v=，選項A正確；

B.由可得，金屬桿出磁場前的瞬間金屬桿在磁場中的那部分兩端的電壓為

，選項B正確；

C. 設整個過程中產生的總電熱為Q，根據能量守恒得，

將v代入可得，

根據能量分配關系可得金屬桿上產生的電熱為，選項C錯誤；

D. 根據電荷量的計算公式，所以金屬桿穿過整個磁場過程中通過定值電阻R的電荷量為，選項D正確。

故選ABD。