Question

【題目】如圖，兩根平行金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面的夾角為30°，導(dǎo)軌間距為0.5 m。導(dǎo)體棒 a、b垂直導(dǎo)軌放置，用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)線繞過(guò)光滑的滑輪將b棒與物體c相連，滑輪與b棒之間的細(xì)線平行于導(dǎo)軌。整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2 T。物體c的質(zhì)量為0. 06 kg，a、b棒的質(zhì)量均為0.1kg，電阻均為0.1Ω，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。將a、b棒和物體c同時(shí)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體c不觸及滑輪，a、b棒始終與兩導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2.則（　�。�

A.b棒剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，a棒的加速度大小為3.5 m/s2

B.b棒剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，a棒的速度大小為5.0 m/s

C.足夠長(zhǎng)時(shí)間后a棒的加速度大小為

D.足夠長(zhǎng)時(shí)間后a棒的速度大小為7.0 m/s

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．b棒所受的最大靜摩擦力

而

則b棒剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的安培力方向向下，大小為

此時(shí)a棒受到向上的安培力大小仍為F安=0.25N，則 a棒的加速度大小為

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．b棒剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)a棒

F安=BIL

E=BLv

聯(lián)立解得

v=5m/s

選項(xiàng)B正確；

CD．足夠長(zhǎng)時(shí)間后，兩棒的速度差恒定，設(shè)為v，此時(shí)兩棒受的安培力均為

此時(shí)對(duì)a棒

b棒

其中

解得

此時(shí)導(dǎo)體棒a的速度不是恒定值，不等于7.0m/s，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；

故選BC。