Question

【題目】如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，其寬度L=1m，一勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P之間連接阻值為R=0.50Ω的電阻，質量為m=0.01kg、電阻為r=0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導軌上。現使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關系如圖所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導軌電阻不計，取g=10m/s2（忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響），則以下說法正確的是（　　）

A.棒ab中出現由b流向a的電流

B.勻強磁場的磁感應強度B為0.1T

C.棒ab在開始的3.5s內通過的電荷量為2.8C

D.棒ab在開始的6s內產生的熱量為3.465J

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．根據右手定則知，通過金屬棒ab的電流方向由a到b，故A錯誤；

B．根據圖像可得，從t=3.5s時金屬棒ab做勻速直線運動，速度為

此時ab棒受到的安培力等于重力，則有

又

聯立解得

故B正確；

C．金屬棒ab在開始的3.5s內通過的電荷量為

故C正確；

D．金屬棒ab在開始運動的6s內，金屬棒的重力勢能轉化為金屬棒的動能和電路的內能，設電路中產生的總熱量為Q總，根據能量守恒定律得

解得

則金屬棒ab在開始的6s內產生的熱量為

故D錯誤。

故選BC。