Question

【題目】如圖所示，間距為L=0.2m的兩平行光滑導軌豎直放置，中間接有R=1.5Ω的電阻，導軌電阻忽略不計。在ABCD區域內存在垂直紙面向里大小為B=5T的勻強磁場。現將一電阻為r=0.5Ω、質量為m=0.5kg的導體棒從磁場區域上方某高度由靜止釋放，導體棒進入磁場瞬間，加速度大小為6m/s2，方向豎直向下，導體棒離開磁場前已達到勻速運動狀態。棒通過磁場區域過程中與導軌良好接觸，且整個過程中通過R的電荷量為q=3C，重力加速度g=10m/s2，則以下說法正確的是（　　）

A.導體棒進入磁場前下落的高度為0.8m

B.導體棒出磁場時的的速度為10m/s

C.磁場區域的高度為3m

D.經過磁場過程中電阻R產生的焦耳熱為6.75J

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

A．設導體棒進入磁場時的速度為，則此時導體棒所受的安培力為

導體棒的合力

解得

在進入磁場之前做自由落體運動，由運動學公式

可得進入磁場前下落的高度為

故A正確。

B．出磁場時安培力與重力等大反向，令出磁場時速度為，則有

可得

故B正確；

C．設磁場區域的高度為x，根據電荷量

解得

故C錯誤；

D．根據能量守恒

由串并聯規律得

可得R上產生的焦耳熱為

故D正確。

故選ABD。