Question

【题目】如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨，左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L＝20 cm的光滑圆弧导轨相接．导轨宽度为20 cm，电阻不计．导轨所在空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T．一根垂直导轨放置的质量m＝60 g、电阻R＝1 Ω、长为L的导体棒ab，用长也为20 cm的绝缘细线悬挂，导体棒恰好与导轨接触．当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态．当导体棒ab速度最大时，细线与竖直方向的夹角θ＝53°(sin 53°＝0.8，g＝10 m/s2)，则(　　)

A. 磁场方向一定竖直向上

B. 电源的电动势E＝8.0 V

C. 导体棒在摆动过程中所受安培力F＝8 N

D. 导体棒摆动过程中的最大动能为0.08 J

Answer 1

【答案】BD

【解析】试题分析：当开关S闭合时，导体棒向右摆动，说明其所受安培力水平向右，由左手定则可知，磁场方向竖直向下，故A错误；设电路中电流为I，电源的电动势为E，由，导体棒速度最大时，细线与竖直方向的夹角则得，安培力,故B正确，C错误；根据动能定理得： ，解得，故D正确。