Question

【題目】如圖，MN、PQ為相同材料制成的粗細(xì)均勻的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌，MN、PQ長(zhǎng)度均為9m，單位長(zhǎng)度的阻值為r=0.5Ω，導(dǎo)軌間距L=0.5m導(dǎo)軌左端連接一阻值為R=4Ω的電阻(MP間導(dǎo)線電阻不計(jì))，一質(zhì)量m=0.5kg，電阻可忽略不計(jì)的金屬棒置于導(dǎo)軌最左端，導(dǎo)軌垂直并接觸良好整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2.0T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)對(duì)金屬棒施加一水平向右的拉力F，使金屬棒從靜止開始以加速度a=2m/s2水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒運(yùn)動(dòng)到NQ過程中，通過電阻R的電荷量為0.6C，下列說法中正確的是

A. 金屬棒向右運(yùn)動(dòng)過程中，R中的電流的方向由M到P

B. 整個(gè)過程中，拉力F的最大值為1.5N

C. 整個(gè)過程中，拉力F的平均值為1.2N

D. 整個(gè)過程中，產(chǎn)生的焦耳熱為2.8J

Answer 1

【答案】BC

【解析】

根據(jù)右手定則可得金屬棒向右運(yùn)動(dòng)過程中的R中的電流的方向，當(dāng)時(shí)拉力F有最大值，整個(gè)過程中根據(jù)能量守恒可知產(chǎn)生的焦耳熱；

A、根據(jù)右手定則可得金屬棒向右運(yùn)動(dòng)過程中，R中的電流的方向由P到M，故A錯(cuò)誤；

B、金屬棒從靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，金屬棒的速度大小為，位移為，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得感應(yīng)電流的大小為，金屬棒受到的安培力為，拉力F的大小為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，所以當(dāng)時(shí)拉力F有最大值，最大值為，故B正確；

C、通過電阻R的電荷量為0.6C，通過電阻R的平均電流為，拉力F的平均值為，故C正確；

D、整個(gè)過程中根據(jù)能量守恒可知產(chǎn)生的焦耳熱為，故D錯(cuò)誤；

故選BC。