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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.当杆在水平向左、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
B.流过电阻R的电荷量为
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小于杆动能的变化量
【回答】
选B.当杆的速度达到最大时,安培力F安=,杆受力平衡,故F-μmg-F安=0,所以v=,A错;流过电阻R的电荷量为q===,B对;根据动能定理,恒力F、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量,由于摩擦力做负功,所以恒力F、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量,C、D错.
知识点:专题六 电场和磁场
题型:选择题
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