Question

【題目】如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導軌，左端通過開關S與內阻不計、電動勢為E的電源相連，右端與半徑為L＝20 cm的光滑圓弧導軌相接．導軌寬度為20 cm，電阻不計．導軌所在空間有豎直方向的勻強磁場，磁感應強度B＝0.5 T．一根垂直導軌放置的質量m＝60 g、電阻R＝1 Ω、長為L的導體棒ab，用長也為20 cm的絕緣細線懸掛，導體棒恰好與導軌接觸．當閉合開關S后，導體棒沿圓弧擺動，擺動過程中導體棒始終與導軌接觸良好且細線處于張緊狀態．當導體棒ab速度最大時，細線與豎直方向的夾角θ＝53°(sin 53°＝0.8，g＝10 m/s2)，則(　　)

A. 磁場方向一定豎直向上

B. 電源的電動勢E＝8.0 V

C. 導體棒在擺動過程中所受安培力F＝8 N

D. 導體棒擺動過程中的最大動能為0.08 J

Answer 1

【答案】BD

【解析】試題分析：當開關S閉合時，導體棒向右擺動，說明其所受安培力水平向右，由左手定則可知，磁場方向豎直向下，故A錯誤；設電路中電流為I，電源的電動勢為E，由，導體棒速度最大時，細線與豎直方向的夾角則得，安培力,故B正確，C錯誤；根據動能定理得： ，解得，故D正確。