Question

2．如圖所示，在傾角為θ的斜面上固定兩條光滑導軌MN、PQ，電阻不計，導軌處于垂直于斜面向上的勻強磁場中．在導軌上放置一質量為m的金屬棒ab，并對其施加一平行斜面向上的恒定作用力，使其加速向上運動．某時刻在導軌上再由靜止放置一個與ab相同的金屬棒cd、cd棒恰好能保持靜止，且ab棒同時由加速運動變?yōu)閯蛩龠\動，則（　　）

• A． 外力大小為mgsinθ
• B． 外力大小為2mgsinθ
• C． 放置cd棒前外力的功率保持不變
• D． 金屬棒cd受到的安培力大小為2mgsinθ

Answer 1

分析 ab沿導軌向上做勻速直線運動時，cd保持靜止狀態(tài)，兩棒都處于平衡狀態(tài)，合力都為零，分析兩棒的受力情況，根據(jù)平衡條件，分別對兩棒列式，即可求解F的大小．分析放置cd棒ab棒的運動情況，由P=Fv分析外力功率的變化．

解答 解：ABD、由題意可知，兩棒都處于平衡狀態(tài)，兩棒所受的合外力均為零，則根據(jù)平衡條件得：
對ab棒：F-F_ab-mgsinθ=0…①
對cd棒：F_cd-mgsinθ=0…②
又：F_ab=F_cd…③，
由①②③解得外力：F=2mgsinθ…④
金屬棒cd受到的安培力大小 F_cd=mgsinθ…⑤，故AD錯誤，B正確．
C、放置cd棒前ab棒做加速度減小的加速運動，速度增大，由P=Fv知，外力的功率逐漸增大，故C錯誤．
故選：B

點評 本題是電磁感應中的力學問題，關鍵要明確兩棒的運動情況，判斷其受力情況，運用力平衡知識進行求解．