Question

2．如图所示，在倾角为θ的斜面上固定两条光滑导轨MN、PQ，电阻不计，导轨处于垂直于斜面向上的匀强磁场中．在导轨上放置一质量为m的金属棒ab，并对其施加一平行斜面向上的恒定作用力，使其加速向上运动．某时刻在导轨上再由静止放置一个与ab相同的金属棒cd、cd棒恰好能保持静止，且ab棒同时由加速运动变为匀速运动，则（　　）

• A． 外力大小为mgsinθ
• B． 外力大小为2mgsinθ
• C． 放置cd棒前外力的功率保持不变
• D． 金属棒cd受到的安培力大小为2mgsinθ

Answer 1

分析 ab沿导轨向上做匀速直线运动时，cd保持静止状态，两棒都处于平衡状态，合力都为零，分析两棒的受力情况，根据平衡条件，分别对两棒列式，即可求解F的大小．分析放置cd棒ab棒的运动情况，由P=Fv分析外力功率的变化．

解答 解：ABD、由题意可知，两棒都处于平衡状态，两棒所受的合外力均为零，则根据平衡条件得：
对ab棒：F-F_ab-mgsinθ=0…①
对cd棒：F_cd-mgsinθ=0…②
又：F_ab=F_cd…③，
由①②③解得外力：F=2mgsinθ…④
金属棒cd受到的安培力大小 F_cd=mgsinθ…⑤，故AD错误，B正确．
C、放置cd棒前ab棒做加速度减小的加速运动，速度增大，由P=Fv知，外力的功率逐渐增大，故C错误．
故选：B

点评 本题是电磁感应中的力学问题，关键要明确两棒的运动情况，判断其受力情况，运用力平衡知识进行求解．