Question

【題目】如圖甲所示，固定的光滑平行導軌(電阻不計)與水平面夾角為θ＝30°，導軌足夠長且間距L＝0.5 m，底端接有阻值為R＝4 Ω的電阻，整個裝置處于垂直于導體框架向上的勻強磁場中，一質量為m＝1 kg、電阻r＝1 Ω、長度也為L的導體棒MN在沿導軌向上的外力F作用下由靜止開始運動，拉力F與導體棒速率倒數關系如圖乙所示．已知g＝10 m/s2.則

甲　　　　　　　　乙

A. v＝5 m/s時拉力大小為7 N

B. v＝5 m/s時拉力的功率為35 W

C. 勻強磁場的磁感應強度的大小為2 T

D. 當棒的加速度a＝8 m/s2時，導體棒受到的安培力的大小為1 N

Answer 1

【答案】CD

【解析】由圖根據比例關系可知，v＝5 m/s時拉力F＝14 N，故A錯誤；v＝5 m/s時拉力的功率PF＝Fv＝14×5 W＝70 W，故B錯誤；由圖可知當時，導體棒有最大速度vm＝10 m/s，此時拉力最小Fmin＝7 N，根據平衡條件：Fmin－mgsinθ－F安＝0，其中，代入數據得B＝2 T，故C正確； 的函數關系式為： ，根據牛頓第二定律：F－mgsinθ－F安＝ma，其中，由以上三式得：v2＋65v－350＝0，解得v＝5 m/s，故此時安培力的大小，故D正確。所以CD正確，AB錯誤。