Question

【題目】如圖所示，倒置的U形金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角為，其中MN與PQ平行且間距為L=1m，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與軌道平面垂直，磁場隨時間變化情況如圖乙所示，取圖甲所示磁場方向為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向。現(xiàn)將金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬棒與NQ相距0.2m，在0~4s內(nèi)金屬棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知金屬棒ab的質(zhì)量m=0.1kg，電阻為R=2Ω，不計導(dǎo)軌電阻，g=10m/s2，則( )

A. t=2s時刻金屬棒ab所受安培力的方向改變

B. 0~4s內(nèi)金屬棒所受的最大靜摩擦力為0.9N

C. 0~4s內(nèi)穿過金屬棒的電荷量為0.4C

D. 0~4s內(nèi)金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱為0.32J

Answer 1

【答案】ABD

【解析】A、根據(jù)楞次定律1~2s內(nèi)金屬棒ab受到的安培力方向始終沿斜面向上，2~3s內(nèi)向下，選項A正確；

B、當(dāng)安培力方向沿導(dǎo)軌向下最大時靜摩擦力最大，靜摩擦力的最大值，其中，解得，，選項B正確；

C、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和電流定義得，選項C錯誤；

D、0~4s內(nèi)金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為，選項D正確。