Question

【题目】如图所示，平行光滑金属导轨固定在竖直面内，导轨间距为1m，上端连接阻值为2的定值电阻，虚线的上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2T，质量为1kg的导体棒套在金属导轨上与导轨接触良好，现给导体棒一个向上的初速度，当其刚好越过虚线时速度为20m/s，导体棒运动到虚线上方1m处速度减为零，此后导体棒向下运动，到达虚线前速度已经达到恒定，整个运动过程中导体棒始终保持水平。导轨和导体棒的电阻均忽略不计，取g=10m/s2。下列说法正确的是

A.导体棒的最大加速度为50m/s2

B.导体棒上升过程中流过定值电阻的电荷量为4C

C.导体棒下落到虚线时的速度大小为5m/s

D.导体棒从越过虚线到运动到最高点所需的时间为1.8s

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

A．当导体棒向上经过虚线时加速度最大，此时的安培力为

由牛顿第二定律得

故A正确；

B．由公式

故B错误；

C．由平衡条件可得，导体棒下落到虚线时有

则

故C正确；

D．导体棒从越过虚线到运动到最高点由动量定理得

则有

得

故D正确。

故选ACD。