Question

【题目】如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R=0.50Ω的电阻，质量为m=0.01kg、电阻为r=0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，取g=10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），则以下说法正确的是（　　）

A.棒ab中出现由b流向a的电流

B.匀强磁场的磁感应强度B为0.1T

C.棒ab在开始的3.5s内通过的电荷量为2.8C

D.棒ab在开始的6s内产生的热量为3.465J

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．根据右手定则知，通过金属棒ab的电流方向由a到b，故A错误；

B．根据图像可得，从t=3.5s时金属棒ab做匀速直线运动，速度为

此时ab棒受到的安培力等于重力，则有

又

联立解得

故B正确；

C．金属棒ab在开始的3.5s内通过的电荷量为

故C正确；

D．金属棒ab在开始运动的6s内，金属棒的重力势能转化为金属棒的动能和电路的内能，设电路中产生的总热量为Q总，根据能量守恒定律得

解得

则金属棒ab在开始的6s内产生的热量为

故D错误。

故选BC。