【題目】如圖1所示,光滑的平行豎直金屬導(dǎo)軌AB、CD相距L,在A、C之間接一個(gè)阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為5d的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導(dǎo)體棒放在磁場下邊界ab上(與ab邊重合),.現(xiàn)用一個(gè)豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒,使它由靜止開始運(yùn)動(dòng),已知導(dǎo)體棒離開磁場前已開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì),F(xiàn)隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖2所示,下列判斷正確的是( )

A.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,通過電阻R的電荷量為

B.導(dǎo)體棒離開磁場時(shí)速度大小為

C.離開磁場時(shí)導(dǎo)體棒兩端電壓為

D.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,電阻R產(chǎn)生焦耳熱為

【答案】BC

【解析】

試題分析:設(shè)導(dǎo)體棒離開磁場時(shí)速度大小為v.此時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力大小為:.由平衡條件得:F=F+mg;由圖2知:F=3mg,聯(lián)立解得:.故B正確.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,通過電阻R的電荷量為:.故A錯(cuò)誤.離開磁場時(shí),由F=BIL+mg得:,導(dǎo)體棒兩端電壓為:.故C正確.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,設(shè)回路產(chǎn)生的總焦耳熱為Q.根據(jù)功能關(guān)系可得:Q=WF-mg5d-mv2,而拉力做功為:WF=2mgd+3mg4d=14mgd

電阻R產(chǎn)生焦耳熱為:聯(lián)立解得:.故D錯(cuò)誤

故選BC.

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