试题与答案

如图所示,间距l=0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角=30°,正方形区域ab

题型:选择题

题目:

如图所示,间距l=0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角=30°,正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,方向垂直于斜面.甲乙两金属杆电阻R相同、质量均为m=0.02kg,垂直于导轨放置.起初,甲金属杆处在磁场的上边界ab上,乙在甲上方距甲也为l处.现将两金属杆同时由静止释放,并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F,使甲金属杆始终以a=5m/s2的加速度沿导轨匀加速运动,已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动,取g=10m/s2,则(      )

A.每根金属杆的电阻 R=0.016

B.甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s

C.甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大

D.乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W

答案:

BC

题目分析:开始时金属杆乙的加速度为a2=gsin300=5m/s2,i即甲乙两棒具有相同的加速度,当乙刚进入磁场时,甲也恰好出离磁场,此时两棒的速度均为=2m/s,因为乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动,所以,解得R=0.064,选项A错误;甲金属杆在磁场中运动的时间为

,选项B正确;甲金属杆在磁场中运动时满足F+mgsin300-F=ma,随金属棒速度的增加,安培力逐渐增大,则外力F逐渐增加,由P=Fv可知F的功率逐渐增大,选项C正确;乙金属杆在磁场中运动过程中受安培力大小为 F=mgsin300=0.1N,所以功率P= Fv=0.2W,选项D错误。

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