Question

【題目】如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，間距L=0.4m。導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN，Ⅰ中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，Ⅱ中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.5T。在區(qū)域Ⅰ中，將質(zhì)量m1=0.1kg，電阻R1=0.1Ω的金屬條ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑。然后，在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量m2=0.4kg、電阻R2=0.1Ω的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開始下滑。cd在滑動(dòng)過程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，取g=10m/s2。則（　　）

A.cd下滑的過程中，ab中的電流由a流向b

B.ab剛要向上滑動(dòng)時(shí)，cd的速度v=5m/s

C.從cd開始下滑到ab剛要向上滑動(dòng)的過程中，cd滑動(dòng)的距離x=3.8m，此過程中ab上產(chǎn)生的熱量Q=1.3J

D.從cd開始下滑到ab剛要向上滑動(dòng)的過程中，cd滑動(dòng)的距離x=3.8m，此過程中通過ab的電荷量q=1.9C

Answer 1

【答案】ABC

【解析】

A．cd切割磁感線，對(duì)cd由右手定則可知，cd中電流由d到c；故ab中電流由a流向b，故A正確；

B．開始放置ab剛好不下滑時(shí)，ab所受摩擦力為最大靜摩擦力，由平衡條件得

ab剛好要上滑時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

電路中的感應(yīng)電流

ab受到的安培力

此時(shí)ab受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下，由平衡條件得

代入數(shù)據(jù)解得v=5m/s，故B正確；

C、cd棒運(yùn)動(dòng)過程中電路產(chǎn)生的總熱量為Q總，由能量守恒定律得

ab棒上產(chǎn)生的熱量

代入數(shù)據(jù)解得Q=1.3J，故C正確；

D．根據(jù)電荷量的計(jì)算公式可得

代入數(shù)據(jù)解得q=3.8C，故D錯(cuò)誤。

故選ABC。