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如图所示,光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨距离为L,N、Q两端接有阻值为R的定值电阻,两导轨间有一边长为的正方形区域abcd,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.一粗细均匀、质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处,金属杆接在两导轨间的电阻为R.现用一恒力F沿水平方向拉杆,使之由静止向右运动,若杆拉出磁场前已做匀速运动,不计导轨的电阻,忽略空气阻力,则下列说法正确的是
A. 金属杆做匀速运动时的速率v=
B. 金属杆出磁场前的瞬间金属杆在磁场中的那部分两端的电压为
C. 金属杆穿过整个磁场过程中金属杆上产生的电热为
D. 金属杆穿过整个磁场过程中通过定值电阻R的电荷量为
【回答】
ABD
【解析】A. 金属杆切割磁感线产生感应电动势,感应电流,
金属杆所受安培力
当金属杆做匀速运动时有
所以金属杆做匀速运动时的速率v=,选项A正确;
B.由可得,金属杆出磁场前瞬间金属杆在磁场中的那部分两端的电压为
,选项B正确;
C. 设整个过程中产生的总电热为Q,根据能量守恒得,
将v代入可得,
根据能量分配关系可得金属杆上产生的电热为,选项C错误;
D. 根据电荷量的计算公式,所以金属杆穿过整个磁场过程中通过定值电阻R的电荷量为,选项D正确。
故选ABD。
知识点:电磁感应单元测试
题型:多项选择
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