Question

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，間距為L＝0.5 m，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2 T垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.40 Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01 kg、電阻不計(jì)的金屬棒ab垂直緊貼在導(dǎo)軌上。現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間金屬棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)R的電荷量為0.3 C，則在這一過(guò)程中（g取10 m/s2） （ ）

A.棒ab所受安培力的最大值為0.05 NB.這段時(shí)間內(nèi)，棒ab下降的高度1.2 m

C.重力的最大功率為0.1 WD.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為0.04 J

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．當(dāng)金屬棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)即勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)安培力最大，最大值應(yīng)該等于重力0.1N，故A錯(cuò)誤；

B．由法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律可知

解得

x＝1.2m，

故B正確；

C．當(dāng)安培力等于重力時(shí)，速度最大，

，

解得

vm＝4m/s，

重力最大功率

Pm＝mgvm=0.4W，

故C錯(cuò)誤；

D．由能量守恒守律，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

Q＝mgx－＝0.04 J，

故D正確。

故選BD。