Question

【題目】如圖所示，CDE和MNP為兩根足夠長(zhǎng)且彎折的平行金屬導(dǎo)軌，CD、MN部分與水平面平行，DE和NP與水平面成30°，間距L = 1 m，CDNM面上有垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1 = 1 T，DEPN面上有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2 = 2 T。兩根完全相同的導(dǎo)體棒a、b，質(zhì)量均為m = 0.1 kg，導(dǎo)體棒b與導(dǎo)軌CD、MN間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ = 0.2，導(dǎo)體棒a與導(dǎo)軌DE、NP之間無(wú)摩擦。導(dǎo)體棒a、b的電阻均為R = 1 Ω。開(kāi)始時(shí)，b棒靜止在導(dǎo)軌上，現(xiàn)在由靜止釋放a棒，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中a、b棒始終不脫離導(dǎo)軌，除導(dǎo)體棒外其余電阻不計(jì)，滑動(dòng)摩擦力和最大靜摩擦力大小相等，g取10 m/s2，則（　�。�

A.b棒開(kāi)始向右滑動(dòng)時(shí)a棒的速度v = 0.2 m/s

B.若經(jīng)過(guò)1 s，b棒開(kāi)始滑動(dòng)，則此過(guò)程中，a棒發(fā)生的位移為0.24 m

C.若將CDNM面上的磁場(chǎng)豎直向上，大小不變，b棒始終在水平導(dǎo)軌上，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，a棒做勻速運(yùn)動(dòng)

D.若將CDNM面上的磁場(chǎng)豎直向上，大小不變，b棒始終在水平導(dǎo)軌上，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，b棒做勻加速運(yùn)動(dòng)

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．開(kāi)始時(shí)，a棒向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則可知電流方向俯視為順時(shí)針，對(duì)b棒根據(jù)左手定則可知b棒受到向左的安培力，所以b棒開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)b棒開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，b棒受到的安培力應(yīng)滿(mǎn)足

再由公式

，，

綜上各式解得

因?yàn)?/span>b棒開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，而非向右運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B．對(duì)a棒由動(dòng)量定理得

其中

聯(lián)立解得

故B正確；

CD．設(shè)a棒的加速度為a1，b棒的加速度為a2，則有

且

當(dāng)穩(wěn)定后，電流保持不變，則

可得

，

即a、b棒都做勻加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選BD。