Question

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上，三根相同的導(dǎo)體棒ab、ch、ef用導(dǎo)線連成“日”字形狀，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，長(zhǎng)度為L，電阻為R，導(dǎo)體棒間距離為d，導(dǎo)線電阻忽略不計(jì)；水平面上MN、PQ之間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場(chǎng)寬度為d。導(dǎo)體棒在水平恒力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后，恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（　�。�

A.導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為

B.導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為

C.導(dǎo)體棒ch進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小為

D.在導(dǎo)體框通過磁場(chǎng)的過程中，棒ef上產(chǎn)生的熱量為Fd

Answer 1

【答案】AD

【解析】

AB．導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)體棒ab相當(dāng)于電源，導(dǎo)體棒ch和ef相當(dāng)于外電阻，ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后，恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，說明恒力F等于導(dǎo)體棒ab所受安培力，所以

解得導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為

故A正確，B錯(cuò)誤；

CD．由題意可知，導(dǎo)體棒ch進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)體棒ab恰好離開磁場(chǎng)；導(dǎo)體棒ef進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)體棒ch恰好離開磁場(chǎng)。根據(jù)對(duì)稱性可知，導(dǎo)體框通過磁場(chǎng)的過程中，始終做勻速運(yùn)動(dòng)，三個(gè)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量相等，所以導(dǎo)體棒ch進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小為0。

根據(jù)能量守恒定律，導(dǎo)體框通過磁場(chǎng)的過程中，三個(gè)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量總熱量等于恒力做功

Q=3Fd

在導(dǎo)體框通過磁場(chǎng)的過程中，棒ef上產(chǎn)生的熱量為

故D正確。

故選AD。