Question

【題目】如圖所示，兩根足夠長光滑平行金屬導軌間距l＝0.9m，與水平面夾角θ＝30°，正方形區域abcd內有勻強磁場，磁感應強度B＝2T，方向垂直于斜面向上．甲、乙是兩根質量相同、電阻均為R=4.86Ω的金屬桿，垂直于導軌放置．甲置于磁場的上邊界ab處，乙置于甲上方l處．現將兩金屬桿由靜止同時釋放，并立即在甲上施加一個沿導軌方向的拉力F，甲始終以a＝5m/s2的加速度沿導軌勻加速運動，乙進入磁場時恰好做勻速運動，g＝10m/s2．則

A. 甲穿過磁場過程中拉力F不變

B. 每根金屬桿的質量為0.2kg

C. 乙穿過磁場過程中安培力的功率是2W

D. 乙穿過磁場過程中，通過整個回路的電荷量為C

Answer 1

【答案】BD

【解析】甲穿過磁場過程中做勻加速運動，故速度不斷增加，感應電動勢逐漸變大，回路的電流增大，安培力變大，根據 可知，拉力F逐漸變大，選項A錯誤；乙進入磁場時的速度滿足 ，v0=3m/s；乙進入磁場后做勻速運動，則 ；因為乙進入磁場之前與甲的加速度相同，均為5m/s2，故當乙進入磁場時，甲剛好出離磁場，此時E=BLv0， ，聯立解得m=0.2kg，選項B正確；乙穿過磁場過程中安培力的功率： ，選項C錯誤； 乙穿過磁場過程中，通過整個回路的電荷量： ，選項D正確；故選BD.