Question

【题目】如图所示，一长为L＝1m、质量为m＝1kg的导体棒ab垂直放在光滑且足够长的U形导轨底端，导轨宽度和导体棒等长且接触良好，导轨平面与水平面成θ＝30°角，整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T．现给导体棒沿导轨向上的初速度v0＝4m／s，经时间t0＝0.5s，导体棒到达最高点，然后开始返回，到达底端前已做匀速运动．已知导体棒的电阻为R＝0.05Ω，其余电阻不计，重力加速度g取10m／s2，忽略电路中感应电流之间的相互作用，则

A. 导体棒到达导轨平面底端时，流过导体棒的电流为5A

B. 导体棒到达导轨平面底端时的速度大小为1m／s

C. 导体棒从开始到顶端的过程中，通过导体棒的电量为3C

D. 导体棒从开始到返回底端的过程中，回路中产生的电能为15J

Answer 1

【答案】BC

【解析】

导体棒匀速运动时，重力沿斜面向下的分量等于安培力，由此可求解最大速度；根据E=BLv结合闭合电路欧姆定律求解电流；根据动量定理求解电量q；根据能量关系求解回路产生的电能.

导体棒到达底端前已做匀速运动，则由平衡知识：,带入数据解得：vm=1m/s，选项B正确；导体棒到达导轨平面底端时，流过导体棒的电流为，选项A错误；导体棒从开始到顶端的过程中，根据动量定理：，其中，解得q=3C，选项C正确；导体棒从开始到返回底端的过程中，回路中产生的电能为 ，选项D错误；故选BC.