Question

【题目】如图甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接。导轨上放一质量为m的金属杆，金属杆、导轨的电阻均忽略不计，匀强磁场垂直导轨平面向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，金属杆做匀速运动时的速度v也会变化，v和F的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A.金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动

B.流过电阻R的电流方向为b→R→a

C.由图像可以得出B、L、R三者的关系式为

D.当恒力F=3N时，电阻R消耗的最大电功率为8W

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．金属杆在匀速运动之前，水平方向受到拉力F，向左的滑动摩擦力f和安培力FA，而

安培力大小与速度大小成正比，开始阶段，拉力大于安培力，金属杆做加速运动，加速度减小，故金属杆在匀速运动之前做变加速直线运动，故A错误；

B．根据楞次定律可知，流过电阻R的电流方向为a→R→b，故B错误；

C．当金属杆匀速运动时，则有

解得

根据图乙，由数学知识得，当

则

代入解得

当

代入解得

联立解得

故C错误；

D．当恒力F=3N时，由图可知

电阻R消耗的最大电功率为

故D正确。

故选D。