Question

【題目】如圖甲所示，固定的光滑平行導(dǎo)軌(電阻不計(jì))與水平面夾角為θ＝30°，導(dǎo)軌足夠長且間距L＝0.5 m，底端接有阻值為R＝4 Ω的電阻，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)體框架向上的勻強(qiáng)磁場中，一質(zhì)量為m＝1 kg、電阻r＝1 Ω、長度也為L的導(dǎo)體棒MN在沿導(dǎo)軌向上的外力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，拉力F與導(dǎo)體棒速率倒數(shù)關(guān)系如圖乙所示．已知g＝10 m/s2.則

甲　　　　　　　　乙

A. v＝5 m/s時(shí)拉力大小為7 N

B. v＝5 m/s時(shí)拉力的功率為35 W

C. 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為2 T

D. 當(dāng)棒的加速度a＝8 m/s2時(shí)，導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為1 N

Answer 1

【答案】CD

【解析】由圖根據(jù)比例關(guān)系可知，v＝5 m/s時(shí)拉力F＝14 N，故A錯(cuò)誤；v＝5 m/s時(shí)拉力的功率PF＝Fv＝14×5 W＝70 W，故B錯(cuò)誤；由圖可知當(dāng)時(shí)，導(dǎo)體棒有最大速度vm＝10 m/s，此時(shí)拉力最小Fmin＝7 N，根據(jù)平衡條件：Fmin－mgsinθ－F安＝0，其中，代入數(shù)據(jù)得B＝2 T，故C正確； 的函數(shù)關(guān)系式為： ，根據(jù)牛頓第二定律：F－mgsinθ－F安＝ma，其中，由以上三式得：v2＋65v－350＝0，解得v＝5 m/s，故此時(shí)安培力的大小，故D正確。所以CD正確，AB錯(cuò)誤。