Question

【题目】如图所示，光滑、平行的金属轨道分水平段（左端接有阻值为R的定值电阻）和半圆弧段两部分，两段轨道相切于N和N′点，圆弧的半径为r=0.4m，两金属轨道间的宽度为d=0.4m，整个轨道处于磁感应强度为B=0.5T，方向竖直向上的匀强磁场中。质量为m=0.2kg、长也为d、电阻也为R的金属细杆置于框架上的MM′处，MN=d。在t=0时刻，给金属细杆一个方向垂直金属细杆、水平向右的初速度v0=8m/s，之后金属细杆沿轨道运动，在t=t1时刻，金属细杆以速度v=4m/s通过与圆心等高的P和P′；在t=t2时刻，金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点，金属细杆与轨道始终接触良好，轨道的电阻和空气阻力均不计，其中重力加速度为g=10m/s2，R=1Ω。以下说法正确的是（　　）

A.t=t1时刻，金属细杆所受的安培力为

B.从t=0到t=t1时刻，通过金属细杆横截面的电量为

C.t=0时刻，金属细杆两端的电压为1.6V

D.从t=0到t=t2时刻，定值电阻R产生的焦耳热为2.2J

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．时刻，金属细杆的速度与磁场平行，不切割磁感线，不产生感应电流，所以杆不受安培力，故A错误；

B．从到时刻，通过金属细杆横截面的电量为

B正确；

C．时刻，金属细杆产生的感应电动势为

两端的电压为

C错误；

D．在最高点，有

解得

从到时刻，定值电阻R产生的焦耳热为

代入数据解得

D正确。

故选BD。