Question

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上，三根相同的導體棒ab、ch、ef用導線連成“日”字形狀，每根導體棒的質量為m，長度為L，電阻為R，導體棒間距離為d，導線電阻忽略不計；水平面上MN、PQ之間有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B，磁場寬度為d。導體棒在水平恒力F作用下由靜止開始運動，ab邊進入磁場后，恰好做勻速運動。下列說法正確的是（　　）

A.導體棒ab進入磁場時的速度為

B.導體棒ab進入磁場時的速度為

C.導體棒ch進入磁場時的加速度大小為

D.在導體框通過磁場的過程中，棒ef上產生的熱量為Fd

Answer 1

【答案】AD

【解析】

AB．導體棒ab進入磁場時，導體棒ab相當于電源，導體棒ch和ef相當于外電阻，ab邊進入磁場后，恰好做勻速運動，說明恒力F等于導體棒ab所受安培力，所以

解得導體棒ab進入磁場時的速度為

故A正確，B錯誤；

CD．由題意可知，導體棒ch進入磁場時，導體棒ab恰好離開磁場；導體棒ef進入磁場時，導體棒ch恰好離開磁場。根據對稱性可知，導體框通過磁場的過程中，始終做勻速運動，三個導體棒產生的熱量相等，所以導體棒ch進入磁場時的加速度大小為0。

根據能量守恒定律，導體框通過磁場的過程中，三個導體棒產生的熱量總熱量等于恒力做功

Q=3Fd

在導體框通過磁場的過程中，棒ef上產生的熱量為

故D正確。

故選AD。