Question

【題目】如圖所示，光滑的金屬軌道分為水平段和圓弧段兩部分，O點為圓弧的圓心，N為軌道交點。兩軌道之間寬度為0.5m，勻強磁場方向豎直向上，大小為0.5T。質量為0.05kg的金屬細桿置于軌道上的M點。當在金屬細桿內通以電流強度為2A的恒定電流時，其可以沿軌道由靜止開始向右運動。已知MN＝OP＝1.0m，金屬桿始終垂直軌道，OP沿水平方向，則（ ）

A. 金屬細桿在水平段運動的加速度大小為5m／s2

B. 金屬細桿運動至P點時的向心加速度大小為10 m／s2

C. 金屬細桿運動至P點時的速度大小為5m／s

D. 金屬細桿運動至P點時對每條軌道的作用力大小為0.75 N

Answer 1

【答案】D

【解析】A、根據牛頓第二定律得金屬細桿開始運動時的加速度大小為；故A錯誤．B、金屬細桿運動到P點時的向心加速度大小為．故B錯誤．C、設金屬細桿運動到P點時的速度大小為v．從M到P過程，由動能定理得：，則得；故C錯誤．D、在P點，設每一條軌道對細桿的作用力大小為N，由牛頓第二定律得：2N-BIL=ma，代入數據解得，由牛頓第三定律得細桿在P點對每一條軌道的作用力大小為N′=N=0.75N．故D正確．故選D.