Question

【題目】如圖所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為1m，上端連接阻值為2的定值電阻，虛線的上方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T，質(zhì)量為1kg的導(dǎo)體棒套在金屬導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好，現(xiàn)給導(dǎo)體棒一個向上的初速度，當(dāng)其剛好越過虛線時速度為20m/s，導(dǎo)體棒運(yùn)動到虛線上方1m處速度減為零，此后導(dǎo)體棒向下運(yùn)動，到達(dá)虛線前速度已經(jīng)達(dá)到恒定，整個運(yùn)動過程中導(dǎo)體棒始終保持水平。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均忽略不計，取g=10m/s2。下列說法正確的是

A.導(dǎo)體棒的最大加速度為50m/s2

B.導(dǎo)體棒上升過程中流過定值電阻的電荷量為4C

C.導(dǎo)體棒下落到虛線時的速度大小為5m/s

D.導(dǎo)體棒從越過虛線到運(yùn)動到最高點(diǎn)所需的時間為1.8s

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

A．當(dāng)導(dǎo)體棒向上經(jīng)過虛線時加速度最大，此時的安培力為

由牛頓第二定律得

故A正確；

B．由公式

故B錯誤；

C．由平衡條件可得，導(dǎo)體棒下落到虛線時有

則

故C正確；

D．導(dǎo)體棒從越過虛線到運(yùn)動到最高點(diǎn)由動量定理得

則有

得

故D正確。

故選ACD。