Question

【題目】如圖所示，傾角為θ=37°的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，兩導(dǎo)體棒ab、cd垂直于導(dǎo)軌放置，空間存在的垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)給導(dǎo)體棒ab一沿導(dǎo)軌平面向下的初速度v0使其沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，已知兩導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m，電阻相等，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.75，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。從ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩棒相對(duì)靜止的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌保持良好的接觸，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A. 導(dǎo)體棒cd中產(chǎn)生的焦耳熱為

B. 導(dǎo)體棒cd中產(chǎn)生的焦耳熱為

C. 當(dāng)導(dǎo)體棒cd的速度為時(shí)，導(dǎo)體棒ab的速度為

D. 當(dāng)導(dǎo)體棒ab的速度為時(shí)，導(dǎo)體棒cd的速度為

Answer 1

【答案】BD

【解析】

AB．由題意可知：mgsin37°=μmgcos37°，則對(duì)兩棒的系統(tǒng)沿軌道方向的動(dòng)量守恒，當(dāng)最終穩(wěn)定時(shí)：，解得v=0.5v0，則回路產(chǎn)生的焦耳熱為，則導(dǎo)體棒c中產(chǎn)生的焦耳熱為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；

C．當(dāng)導(dǎo)體棒cd的速度為時(shí)，則由動(dòng)量守恒：，解得，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．當(dāng)導(dǎo)體棒ab的速度為時(shí)，則由動(dòng)量守恒：，解得，選項(xiàng)D正確；