[题目]如图甲所示.倾角θ=37°足够长的倾斜导体轨道与光滑水平导体轨道平滑连接.轨道宽度d=0.5m.电阻忽略不计.在水平轨道平面内有水平向右的匀强磁场.倾斜轨道平面内有垂直于倾斜轨道向下的匀强磁场.大小都为B.现将质量m=0.4kg.电阻R=1Ω的两相同导体棒eb和cd.垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道的顶端.同时由静止释放.导体棒cd下滑过程� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲所示，倾角θ=37°足够长的倾斜导体轨道与光滑水平导体轨道平滑连接。轨道宽度d=0.5m，电阻忽略不计。在水平轨道平面内有水平向右的匀强磁场，倾斜轨道平面内有垂直于倾斜轨道向下的匀强磁场，大小都为B，现将质量m=0.4kg、电阻R=1Ω的两相同导体棒eb和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道的顶端，同时由静止释放。导体棒cd下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示。cd棒从开始运动到最大速度的过程中流过cd棒的电荷量q=0.4C（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），则（　　）

A.倾斜导轨粗糙，动摩擦因数

B.倾斜导轨粗糙，动摩擦因数

C.导体棒eb对水平轨道的最大压力为6N

D.cd棒从开始运动到速度最大的过程中，eb棒上产生的焦耳热

【答案】BCD

【解析】

考查电磁感应、牛顿第二定律、安培力、焦耳热、力的平衡知识点，综合性较强，根据相关规律列式计算可得。

AB．在t=0时刻导体棒cd的安培力为零，加速度为a=5m/s2，根据牛顿第二定律可得：

mgsin37°-μmgcos37°=ma，

解得：μ=0.25，故A不符合题意、B符合题意；

C．根据图乙可得cd速度最大为：v=1m/s，根据平衡条件可得此时的安培力大小为：

FA=mgsin37°-μmgcos37°=2N

电流方向dceb，根据左手定则可得eb受到的安培力方向向下，导体棒eb对水平轨道的最大压力为：FN=mg+FA=6N，故C符合题意；

D．速度最大为：v=1m/s，此时安培力为：

FA==2N

解得磁感应强度为：B=4T

设达到最大速度时cd棒的位移为x，根据电荷量的经验公式可得：

解得：x=0.4m

根据动能定理可得：

（mgsin37°-μmgcos37°）x-WA=-0

解得：WA=0.6J

根据功能关系可得产生的总能量为：

Q总=WA=0.6J

eb棒上产生的焦耳热为：

Q=Q总=0.3J，

故D符合题意。

故选：BCD。

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A．1000Ω B．1500Ω C．2000Ω D．2500Ω

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