Question

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

A. v＝5m/s時拉力大小為12N

B. v＝5m/s時拉力的功率為70W

C. 勻強磁場的磁感應強度的大小為2T

D. 當棒的加速度a＝8m/s2時，導體棒受到的安培力的大小為1 N

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

A.由圖可知時，，對應圖象的拉力，故選項A錯誤；

B.根據功率與速度的關系可得拉力的功率，故選項B正確；

C.導體棒的最大速度，所以最大速度，此時拉力最小，根據共點力平衡條件可得安，根據安培力的計算公式可得安，代入數據得，故選項C正確；

D.當棒的加速度時，拉力設為，速度為，根據牛頓第二定律可得，而，，整理可得， 解得(或舍去)，所以此時的安培力為，故選項D正確。