Question

【題目】如圖所示，在傾角為θ的斜面上固定兩條光滑導軌MN、PQ，電阻不計，導軌處于垂直于斜面向上的勻強磁場中．在導軌上放置一質量為m的金屬棒ab，并對其施加一平行斜面向上的恒定作用力，使其加速向上運動．某時刻在導軌上再由靜止放置一個質量與ab相同的金屬棒cd，cd棒恰好能保持靜止，且ab棒同時由加速運動變為勻速運動，則( )．

A．ab棒與cd棒的電阻值一定相等

B．外力大小為2mgsin θ

C．放置cd棒前外力的功率保持不變

D．放置cd棒后，外力做的功等于ab棒增加的重力勢能和ab棒上產生的焦耳熱

Answer 1

【答案】B

【解析】

試題分析：由題意可知，兩棒都處于平衡狀態，兩棒所受的合外力均為零，則根據平衡條件得：

對ab棒：F-Fab-mgsinθ=0；對cd棒：Fcd-mgsinθ=0；又：Fab=Fcd，解得外力：F=2mgsinθ；選項B正確；通過兩金屬棒的電流相等，但是電阻大小無法確定，選項A錯誤；放置cd棒前，ab向上做勻加速運動，根據P=Fv可知外力的功率逐漸變大，選項C錯誤；由能量關系可知，放置cd棒后，外力做的功等于ab棒增加的重力勢能和ab及cd棒上產生的焦耳熱之和，選項D錯誤；故選B.