Question

【題目】如圖所示，一長(zhǎng)為L＝1m、質(zhì)量為m＝1kg的導(dǎo)體棒ab垂直放在光滑且足夠長(zhǎng)的U形導(dǎo)軌底端，導(dǎo)軌寬度和導(dǎo)體棒等長(zhǎng)且接觸良好，導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝30°角，整個(gè)裝置處在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T．現(xiàn)給導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向上的初速度v0＝4m／s，經(jīng)時(shí)間t0＝0.5s，導(dǎo)體棒到達(dá)最高點(diǎn)，然后開(kāi)始返回，到達(dá)底端前已做勻速運(yùn)動(dòng)．已知導(dǎo)體棒的電阻為R＝0.05Ω，其余電阻不計(jì)，重力加速度g取10m／s2，忽略電路中感應(yīng)電流之間的相互作用，則

A. 導(dǎo)體棒到達(dá)導(dǎo)軌平面底端時(shí)，流過(guò)導(dǎo)體棒的電流為5A

B. 導(dǎo)體棒到達(dá)導(dǎo)軌平面底端時(shí)的速度大小為1m／s

C. 導(dǎo)體棒從開(kāi)始到頂端的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)體棒的電量為3C

D. 導(dǎo)體棒從開(kāi)始到返回底端的過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的電能為15J

Answer 1

【答案】BC

【解析】

導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力沿斜面向下的分量等于安培力，由此可求解最大速度；根據(jù)E=BLv結(jié)合閉合電路歐姆定律求解電流；根據(jù)動(dòng)量定理求解電量q；根據(jù)能量關(guān)系求解回路產(chǎn)生的電能.

導(dǎo)體棒到達(dá)底端前已做勻速運(yùn)動(dòng)，則由平衡知識(shí)：,帶入數(shù)據(jù)解得：vm=1m/s，選項(xiàng)B正確；導(dǎo)體棒到達(dá)導(dǎo)軌平面底端時(shí)，流過(guò)導(dǎo)體棒的電流為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒從開(kāi)始到頂端的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量定理：，其中，解得q=3C，選項(xiàng)C正確；導(dǎo)體棒從開(kāi)始到返回底端的過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的電能為 ，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.