[题目]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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】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

【答案】BD

【解析】

根据法拉第电磁感应定律可得,根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流,匀速运动时受力平衡,则计算得出: ,由此可以知道, R越小，vm越小，故A错误；当时,最小,此时,所以金属杆的最大速度大于或等于20 m/s ,故B正确；根据功能关系可以知道,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与金属杆动能增加之和,故C错误;金属杆达到最大速度后,有 ,所以,根据恒定电流的微观计算公式可得 ,计算得出,所以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，故D正确；故选BD

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