Question

【題目】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，兩端分別接有阻值均為R的定值電阻R1和R2，兩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.一質量為m的金屬桿與導軌接觸良好并靜止于ab處，現用一恒力F沿水平方向拉桿，使之由靜止向右運動，若桿拉出磁場前已做勻速運動，不計導軌及金屬桿的電阻．則(　 　)

A.金屬桿出磁場前的瞬間，流過R1的電流大小為

B.金屬桿穿過整個磁場過程中R1上產生的電熱為

C.金屬桿做勻速運動時的速率

D.金屬桿穿過整個磁場過程中通過電阻R1的電荷量為

Answer 1

【答案】CD

【解析】

A、桿拉出磁場前已做勻速運動，設流過金屬桿中的電流為，由平衡條件得：

解得

所以中的電流大小，方向從M到P，故A錯誤

BC、設桿做勻速運動的速度為v， 桿切割磁感線產生的感應電動勢大小為：

由閉合電路歐姆定律：

可解得：

設整個過程電路中產生的電熱為Q，根據能量守恒定律：

代入v可得

使上產生的電熱，故B錯誤；C正確；

D、根據電荷量的定義可知：而流過的電荷量只是中電荷量的一半，所以通過電阻R1的電荷量為，故D正確；