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(diǎn)為圓弧的圓心，N為軌道交點(diǎn)。兩軌道之間寬度為0.5m，勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，大小為0.5T。質(zhì)量為0.05kg的金屬細(xì)桿置于軌道上的M點(diǎn)。當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以電流強(qiáng)度為2A的恒定電流時(shí)，其可以沿軌道由靜止開始向右運(yùn)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(xì)桿在水平段運(yùn)動的加速度大小為5m／s2

B. 金屬細(xì)桿運(yùn)動至P點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小為10 m／s2

C. 金屬細(xì)桿運(yùn)動至P點(diǎn)時(shí)的速度大小為5m／s

D. 金屬細(xì)桿運(yùn)動至P點(diǎn)時(shí)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(jù)牛頓第二定律得金屬細(xì)桿開始運(yùn)動時(shí)的加速度大小為；故A錯(cuò)誤．B、金屬細(xì)桿運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小為．故B錯(cuò)誤．C、設(shè)金屬細(xì)桿運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的速度大小為v．從M到P過程，由動能定理得：，則得；故C錯(cuò)誤．D、在P點(diǎn)，設(shè)每一條軌道對細(xì)桿的作用力大小為N，由牛頓第二定律得：2N-BIL=ma，代入數(shù)據(jù)解得，由牛頓第三定律得細(xì)桿在P點(diǎn)對每一條軌道的作用力大小為N′=N=0.75N．故D正確．故選D.