Question

【題目】如圖所示，足夠長且電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，間距為L=0.5m，—勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端從M與P間連接阻值為R=0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m=0.01kg、電阻不計(jì)的金屬棒ab垂直緊貼在導(dǎo)軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，經(jīng)過一段時(shí)間金屬棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，這段時(shí)間內(nèi)通過的電荷量為0.3C，則在這一過程中（g=10m/s2）（ ）

A. 安培力最大值為0.05N

B. 重力最大功率為0.1W

C. 這段時(shí)間內(nèi)下降的高度1.2m

D. 電阻產(chǎn)生的焦耳熱為0.04J

Answer 1

【答案】CD

【解析】棒向下運(yùn)動(dòng)的過程中，受重力和安培力，根據(jù)牛頓第二定律： ，可知速度增大，安培力增大，加速度減小，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零時(shí)，速度最大，安培力最大，有：F安=mg=0.1N，所以安培力的最大值為0.1N，故A錯(cuò)誤；棒向下運(yùn)動(dòng)的過程中，受重力和安培力，根根據(jù)牛頓第二定律： ，當(dāng)加速度為零時(shí)，速度最大，代入數(shù)據(jù)解得最大速度為： ，則重力的最大功率P=mgvm=0.1×4W=0.4W，故B錯(cuò)誤；根據(jù)通過電量的表達(dá)式： ，代入數(shù)據(jù)可得這段時(shí)間內(nèi)下降的高度為： ，故C正確；棒在下落過程中根據(jù)能量守恒得： ，聯(lián)立以上并代入數(shù)據(jù)解得電阻產(chǎn)生的焦耳熱為： ，故D正確。所以CD正確，AB錯(cuò)誤。