Question

【题目】如图所示，间距l＝0.4 m的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，方向垂直于斜面．甲、乙两金属杆的电阻R相同、质量均为m＝0.02 kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5 m/s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g＝10 m/s2，则(　　)

A. 每根金属杆的电阻R＝0.016 Ω

B. 甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4 s

C. 甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大

D. 乙金属杆在磁场运动过程中安培力的功率是0.1 W

Answer 1

【答案】BC

【解析】乙金属杆在进入磁场前，甲、乙两金属杆加速度大小相等，当乙刚进入磁场时，甲刚好出磁场．由v2=2al解得乙进、甲出磁场时的速度大小均为v=2m/s，由v=at解得甲金属杆在磁场中运动的时间为t=0.4s，乙金属杆进入磁场后有mgsin30°=BIl，又Blv=I2R，联立解得R=0.064Ω，故A错误，B正确；甲金属杆在磁场中运动过程中力F和杆的速度都逐渐增大，则其功率也逐渐增大，故C正确；乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是P=BIlv=0.2××0.4×2=0.2W，故D错误．故选BC．