Question

【題目】如圖，兩根平行金屬導軌所在的平面與水平面的夾角為30°，導軌間距為0.5 m。導體棒 a、b垂直導軌放置，用一不可伸長的細線繞過光滑的滑輪將b棒與物體c相連，滑輪與b棒之間的細線平行于導軌。整個裝置處于垂直導軌平面向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為0.2 T。物體c的質量為0. 06 kg，a、b棒的質量均為0.1kg，電阻均為0.1Ω，與導軌間的動摩擦因數均為。將a、b棒和物體c同時由靜止釋放，運動過程中物體c不觸及滑輪，a、b棒始終與兩導軌接觸良好。導軌電阻不計且足夠長，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2.則（　　）

A.b棒剛要開始運動時，a棒的加速度大小為3.5 m/s2

B.b棒剛要開始運動時，a棒的速度大小為5.0 m/s

C.足夠長時間后a棒的加速度大小為

D.足夠長時間后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棒剛要開始運動時，所受的安培力方向向下，大小為

此時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A錯誤；

B．b棒剛要開始運動時，對a棒

F安=BIL

E=BLv

聯立解得

v=5m/s

選項B正確；

CD．足夠長時間后，兩棒的速度差恒定，設為v，此時兩棒受的安培力均為

此時對a棒

b棒

其中

解得

此時導體棒a的速度不是恒定值，不等于7.0m/s，選項C正確，D錯誤；

故選BC。