选择题6.0分
物理

7.如图所示,两根光滑、足够长的平行金属导轨固定在水平面上。滑动变阻器接入电路的电阻值为R(最大阻值足够大),导轨的宽度L=0.5 m,空间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度的大小B=1T。内阻的金属杆在F=5N的水平恒力作用下由静止开始运动。经过一段时间后,金属杆的速度达到最大速度vm,不计导轨电阻,则有(    )

A

R越小,vm越大

B

金属杆的最大速度大于或等于20 m/s

C

在金属杆达到最大速度之前,恒力F所做的功等于电路中消耗的电能

D

金属杆达到最大速度后,金属杆中电荷沿杆长度方向定向移动的平均速率ve与恒力F成正比

正确答案及相关解析

正确答案

BD

解析

A、当导体棒速度到达最大值时满足:则,可知R越大vm越大。故A正确;

B、由代入数据得则金属杆的最大速度为20m/s。故B正确;

C、在金属杆达到最大速度之前,恒力F所做的功等于电路中消耗的电能和导体棒增加的动能之和。故C错误;


考查方向

法拉簧电磁感应定律

解题思路

当导体棒速度到达最大值时满足可求出最大速度;由能量守恒可判断F做的功;根据电流的微观表达式可判断金属杆中电荷沿杆长度方向定向移动的平均速率ve与恒力F成正比。

易错点

D选项中要用电流的微观表达式分析。

知识点

闭合电路的欧姆定律 电磁感应中的能量转化

教师点评

此题是电磁感应综合题.考查法拉第电磁感应定、律物体的平衡、安培力以及能量守恒定律知识。要知道到最大速度的条件是安培力与外力相等。