Question

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。用于导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终做匀速速度。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.金属杆的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

C.由图像可以得出B、L、R三者的关系式为

D.当恒力时，电阻R消耗的最大电功率为

Answer

BD

【解析】

试题分析：金属杆在匀速运动之前，随着运动速度的增大，由知，金属杆所受的安培力增大，由牛顿第二定律可知金属杆的加速度减小，故金属杆做加速度减小的加速运动，故A错误。由楞次定律可知，流过电阻R的电流方向为，故B正确。因为图象与横轴交点等于金属杆所受摩擦力的大小，故由图象可知金属杆所受的摩擦力为1N，金属杆匀速运动时有，则可得，故C错误。当恒力时，金属杆受到的安培力大小为，金属杆匀速运动的速度为，所以金属杆克服安培力做功的功率，转化为电能的功率为，故电阻R消耗的最大电功率为，故D正确。

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率

【名师点睛】解决本题关键是安培力的分析和计算，根据平衡条件得到F与v的解析式，再分析图象的意义进行求解．对于图象要弄清两坐标轴的物理意义，往往图象的斜率、截距的含义等是解决问题的突破口。