Question

【題目】如圖所示，電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長s=0.4m，兩導(dǎo)軌間距L=1m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R=2Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向上。阻值r=2Ω、質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Qr=0.1J。（取g=10m/s2），金屬棒在金屬導(dǎo)軌下滑的最大速度為（　�。�

A.4m/sB.m/sC.m/sD.以上答案都不正確

Answer 1

【答案】C

【解析】

由牛頓第二定律可得

其中

聯(lián)立可得

代入數(shù)據(jù)解得

下滑過程中金屬棒克服安培力做功等于回路產(chǎn)生的焦耳熱，由于

因此由焦耳定律

可得

因此克服安培力做功

代入數(shù)據(jù)解得

設(shè)金屬棒到達(dá)最低端時速度為，根據(jù)能量守恒可得

代入數(shù)據(jù)可得

即金屬棒下滑最大速度為，故ABD錯誤，C正確。

故選C。