如圖所示,光滑導軌MN和PQ固定在同一水平面上,兩導軌距離為L,N、Q兩端接有阻值為R的定值電阻,兩導軌間有一...
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問題詳情:
如圖所示,光滑導軌MN和PQ固定在同一水平面上,兩導軌距離為L,N、Q兩端接有阻值為R的定值電阻,兩導軌間有一邊長為的正方形區域abcd,該區域內有方向豎直向下的勻強磁場,磁感應強度為B.一粗細均勻、質量為m的金屬桿與導軌接觸良好並靜止於ab處,金屬桿接在兩導軌間的電阻為R.現用一恆力F沿水平方向拉桿,使之由靜止向右運動,若杆拉出磁場前已做勻速運動,不計導軌的電阻,忽略空氣阻力,則下列説法正確的是
A. 金屬桿做勻速運動時的速率v=
B. 金屬桿出磁場前的瞬間金屬桿在磁場中的那部分兩端的電壓為
C. 金屬桿穿過整個磁場過程中金屬桿上產生的電熱為
D. 金屬桿穿過整個磁場過程中通過定值電阻R的電荷量為
【回答】
ABD
【解析】A. 金屬桿切割磁感線產生感應電動勢,感應電流,
金屬桿所受安培力
當金屬桿做勻速運動時有
所以金屬桿做勻速運動時的速率v=,選項A正確;
B.由可得,金屬桿出磁場前瞬間金屬桿在磁場中的那部分兩端的電壓為
,選項B正確;
C. 設整個過程中產生的總電熱為Q,根據能量守恆得,
將v代入可得,
根據能量分配關係可得金屬桿上產生的電熱為,選項C錯誤;
D. 根據電荷量的計算公式,所以金屬桿穿過整個磁場過程中通過定值電阻R的電荷量為,選項D正確。
故選ABD。
知識點:電磁感應單元測試
題型:多項選擇
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