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如图所示,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,二者平滑连接.右端接一个阻值为R的定值电阻.平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向

题目详情

如图所示,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,二者平滑连接.右端接一个阻值为R的定值电阻.平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场.质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止.已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好.则金属棒穿过磁场区域的过程中(  )
作业帮

A. 流过定值电阻的电流方向是N→Q

B. 通过金属棒的电荷量为

BdL
2R

C. 金属棒滑过连接处时的速度大于

2gh

D. 金属棒产生的焦耳热为

1
2
(mgh-μmgd)

▼优质解答
答案和解析
A、金属棒下滑到低端时速度向右,而且磁场竖直向上,根据右手定则可以知道流过定值电阻的电流方向是Q→N,故选项A错误;
B、根据法拉第电磁感应定律,通过金属棒的电荷量为:q=
E
2R
△t=
△∅
△t•2R
△t=
BLd
2R
,故B正确; 
C、根据能量守恒定律可知,因存在摩擦阻力做功,则导致金属棒滑过连接处时的速度小于
2gh
,故C错误;
D、根据动能定理则:mgh-μmgd-W=0,则克服安培力所做的功为W=mgh-μmgd;电路中产生的焦耳热等于客服安培力做功,所以金属棒产生的焦耳热为
1
2
(mgh-μmgd),故D正确.
故选:BD.