Question

【題目】如圖所示，一長為L＝1m、質量為m＝1kg的導體棒ab垂直放在光滑且足夠長的U形導軌底端，導軌寬度和導體棒等長且接觸良好，導軌平面與水平面成θ＝30°角，整個裝置處在與導軌平面垂直的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.5T．現給導體棒沿導軌向上的初速度v0＝4m／s，經時間t0＝0.5s，導體棒到達最高點，然后開始返回，到達底端前已做勻速運動．已知導體棒的電阻為R＝0.05Ω，其余電阻不計，重力加速度g取10m／s2，忽略電路中感應電流之間的相互作用，則

A. 導體棒到達導軌平面底端時，流過導體棒的電流為5A

B. 導體棒到達導軌平面底端時的速度大小為1m／s

C. 導體棒從開始到頂端的過程中，通過導體棒的電量為3C

D. 導體棒從開始到返回底端的過程中，回路中產生的電能為15J

Answer 1

【答案】BC

【解析】

導體棒勻速運動時，重力沿斜面向下的分量等于安培力，由此可求解最大速度；根據E=BLv結合閉合電路歐姆定律求解電流；根據動量定理求解電量q；根據能量關系求解回路產生的電能.

導體棒到達底端前已做勻速運動，則由平衡知識：,帶入數據解得：vm=1m/s，選項B正確；導體棒到達導軌平面底端時，流過導體棒的電流為，選項A錯誤；導體棒從開始到頂端的過程中，根據動量定理：，其中，解得q=3C，選項C正確；導體棒從開始到返回底端的過程中，回路中產生的電能為 ，選項D錯誤；故選BC.