Question

【題目】如圖所示，兩根平行光滑金屬導軌的間距為d=lm，導軌平面與水平面成θ=30°角，其底端接有阻值為R=2Ω的電阻，整個裝置處在垂直斜啣向上、磁感應強度大小為B=2T的勻強磁場中。一質量為m=1kg(質量分布均勻)的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸。現桿在沿導軌平面向上、垂直于桿的恒力F=10N作用下從靜止開始沿導軌向上運動，當運動距離為L=6m時速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導軌保持垂直)。導體桿的電阻為r=2Ω，導軌電阻不計(取g=10m/s2)。在此過程中

A. 桿的速度最大值為5m/s

B. 流過電阻R的電荷量為6C

C. 導體桿兩端電壓的最大值為10V

D. 安培力對導體桿的沖量大小為6N·s

Answer 1

【答案】AD

【解析】A項：設桿的最大速度為，根據平衡條件得：，代入數據解得：，故A正確；

B項：根據電荷量，故B錯誤；

C項：根據，故C錯誤；

D項：根據動量定理：，代入數據解得：安培力對導體桿的沖量大小為6N·s，故D正確。