解题思路:导体在恒力作用下向左先做加速运动后做匀速运动,此时速度达到最大,根据平衡条件和安培力的表达式FA=B2L2vR+r求解最大速度.由q=△ΦR+r求解电量.根据功能关系分析恒力F做的功与摩擦力做的功之和与动能的变化量、恒力F做的功与安培力做的功之和与动能变化量的关系.
A、设杆的速度最大值为v,此时杆所受的安培力为FA=
B2L2v
R+r=
B2d2v
R+r,而且杆受力平衡,则有F=FA+μmg,解得,v=
(F−μmg)(R+r)
B2d2.故A错误.
B、流过电阻R的电荷量为q=[△Φ/R+r]=[Bdl/R+r].故B正确.
C、D根据动能定理得:恒力F做的功、摩擦力做的功、安培力做的功之和等于杆动能的变化量,而摩擦力做负功,安培力也做负功,则知恒力F做的功与摩擦力做的功之和大于杆动能的变化量,恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量.故C错误,D正确.
故选BD
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.
考点点评: 本题是收尾速度问题,从力和能两个角度分析,关键掌握两个经验公式:安培力FA=B2L2vR+r,感应电量q=△ΦR+r.