Question

【題目】如圖所示，足夠長且電阻不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，間距為L＝0.5 m，一勻強磁場磁感應強度B＝0.2 T垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.40 Ω的電阻，質量為m＝0.01 kg、電阻不計的金屬棒ab垂直緊貼在導軌上。現使金屬棒ab由靜止開始下滑，經過一段時間金屬棒達到穩定狀態，這段時間內通過R的電荷量為0.3 C，則在這一過程中（g取10 m/s2） （ ）

A.棒ab所受安培力的最大值為0.05 NB.這段時間內，棒ab下降的高度1.2 m

C.重力的最大功率為0.1 WD.電阻R上產生的焦耳熱為0.04 J

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．當金屬棒達到穩定狀態時即勻速運動，此時安培力最大，最大值應該等于重力0.1N，故A錯誤；

B．由法拉第電磁感應定律和閉合電路歐姆定律可知

解得

x＝1.2m，

故B正確；

C．當安培力等于重力時，速度最大，

，

解得

vm＝4m/s，

重力最大功率

Pm＝mgvm=0.4W，

故C錯誤；

D．由能量守恒守律，電阻R上產生的焦耳熱

Q＝mgx－＝0.04 J，

故D正確。

故選BD。