Question

【題目】如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為1m，導軌平面與水平面夾角θ＝30°，導軌上端跨接一定值電阻R=8Ω，導軌電阻不計，整個裝置處于方向垂直斜面向上的勻強磁場中，磁感應強度的大小為B=5T，金屬棒cd垂直于MN、PQ放置在導軌上，且與導軌保持接觸良好，金屬棒的質量為1kg，電阻為2Ω，重力加速度為g=10m/s2。現將金屬棒由靜止釋放，沿導軌下滑距離為2m時，金屬棒速度達到最大值,則這個過程中

A.金屬棒的最大加速度是5m/s2

B.金屬棒cd的最大速度是m/s

C.通過金屬棒橫截面的電量q＝1C

D.電阻R上產生的電熱為Q＝8J

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．剛釋放金屬棒時加速度最大，由牛頓第二定律得：

mgsinθ=ma

解得最大加速度：

a=gsinθ=5m/s2

故A符合題意；
B．當金屬棒做勻速直線運動時，速度最大，則有：

解得最大速度為：

故B不符合題意；

C．通過金屬棒橫截面的電量為：

故C符合題意；

D．設電阻R上產生的電熱為Q，整個電路產生的電熱為Q總，由能量守恒定律得：

電阻R上產生的熱量：

聯立解得：

代入數據解得：

Q≈6.7J

故D不符合題意。

故選AC。