Question

【题目】如图所示，固定的水平放置的平行导轨CD、EH足够长，在导轨的左端用导线连接一电阻R，导轨间距为L，一质量为M、长为2L的金属棒放在导轨上，在平行于导轨的水平力F作用下以速度v向右匀速运动，运动过程中金属棒与导轨保持垂直，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中(图中未画出)，磁场的磁感应强度大小为B，导轨单位长度的电阻为r，其余电阻不计。若在0时刻水平力的大小为F0，则在0—t时间内，以下说法正确的有

A. 水平力F对金属棒的冲量大小F0t

B. 水平力和摩擦力的合力对金属棒的冲量为零

C. 合力对金属棒做的功为零

D. 若某时刻通过电阻R的电流为I，则此时水平力F的功率为(BIL+μMg)v

Answer 1

【答案】CD

【解析】

应用右手定则可以判断出感应电流方向，从而判断出安培力的方向，然后根据金属棒做匀速运动进行分析即可；

A、由题可知，金属棒在力F作用下做匀速运动，由于金属棒切割磁感线，回路中产生感应电流，根据左手定则可知，金属受到向左的安培力作用，则外力，导轨电阻增大，所以外力F随时间逐渐减小，并不是保持不变，故选项A错误；

BC、由于金属棒匀速运动，即安培力、水平力和摩擦力的合力为零，则这三个力的合力对金属棒的冲量为零，则这三个力的合力对金属棒做功为零，故选项B错误，C正确；

D、若某时刻通过电阻R的电流为I，则根据平衡条件可知：，则此时水平力F的功率为，故选项D正确。