Question

【題目】一金屬條放置在相距為d的兩金屬軌道上，如圖所示。現(xiàn)讓金屬條以v0的初速度從AA′進入水平軌道，再由CC′進入半徑為r的豎直圓軌道，金屬條到達豎直圓軌道最高點的速度大小為v，完成圓周運動后，再回到水平軌道上，整個軌道除圓軌道光滑外，其余均粗糙，運動過程中金屬條始終與軌道垂直且接觸良好。已知由外電路控制、流過金屬條的電流大小始終為I，方向如圖中所示，整個軌道處于水平向右的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，A、C間的距離為L，金屬條恰好能完成豎直面內(nèi)的圓周運動。重力加速度為g，則由題中信息可以求出(　　)

A. 金屬條的質(zhì)量

B. 金屬條在磁場中運動時所受的安培力的大小和方向

C. 金屬條運動到DD′時的瞬時速度

D. 金屬條與水平粗糙軌道間的動摩擦因數(shù)

Answer 1

【答案】ABD

【解析】在圓軌道最高點，由牛頓第二定律，有BId＋mg＝m，所以選項A正確；由題中信息可求出金屬條在磁場中運動時所受的安培力的大小和方向，選項B正確；由于不知道C、D間距，故不能求出金屬條運動到DD′時的瞬時速度，所以選項C錯誤；由動能定理得：－(mg＋BId)·2r－μ(mg＋BId)·L＝mv2－mv02，所以選項D正確；故選ABD.