Question

【題目】如圖所示，間距l＝0.4 m的光滑平行金屬導軌與水平面夾角θ＝30°，正方形區(qū)域abcd內勻強磁場的磁感應強度B＝0.2 T，方向垂直于斜面．甲、乙兩金屬桿的電阻R相同、質量均為m＝0.02 kg，垂直于導軌放置．起初，甲金屬桿處在磁場的上邊界ab上，乙在甲上方距甲也為l處．現將兩金屬桿同時由靜止釋放，并同時在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的拉力F，使甲金屬桿始終以a＝5 m/s2的加速度沿導軌勻加速運動，已知乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動，取g＝10 m/s2，則(　　)

A. 每根金屬桿的電阻R＝0.016 Ω

B. 甲金屬桿在磁場中運動的時間是0.4 s

C. 甲金屬桿在磁場中運動過程中F的功率逐漸增大

D. 乙金屬桿在磁場運動過程中安培力的功率是0.1 W

Answer 1

【答案】BC

【解析】乙金屬桿在進入磁場前，甲、乙兩金屬桿加速度大小相等，當乙剛進入磁場時，甲剛好出磁場．由v2=2al解得乙進、甲出磁場時的速度大小均為v=2m/s，由v=at解得甲金屬桿在磁場中運動的時間為t=0.4s，乙金屬桿進入磁場后有mgsin30°=BIl，又Blv=I2R，聯立解得R=0.064Ω，故A錯誤，B正確；甲金屬桿在磁場中運動過程中力F和桿的速度都逐漸增大，則其功率也逐漸增大，故C正確；乙金屬桿在磁場中運動過程中安培力的功率是P=BIlv=0.2××0.4×2=0.2W，故D錯誤．故選BC．