Question

【题目】如图所示，光滑的金属轨道分为水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心，N为轨道交点．两轨道之间宽度为0.5 m，匀强磁场方向竖直向上，大小为0.5 T．质量为0.05 kg的金属细杆置于轨道上的M点．当在金属细杆内通以电流强度为2 A的恒定电流时，其可以沿轨道由静止开始向右运动．已知MN＝OP＝1.0 m，金属杆始终垂直轨道，OP沿水平方向，则(　　)

A. 金属细杆在水平段运动的加速度大小为5 m/s2

B. 金属细杆运动至P点时的向心加速度大小为10 m/s2

C. 金属细杆运动至P点时的速度大小为0

D. 金属细杆运动至P点时对每条轨道的作用力大小为0.75 N

Answer 1

【答案】D

【解析】根据牛顿第二定律得：金属细杆开始运动时的加速度大小为，故A错误；设金属细杆运动到P点时的速度大小为v，从M到P过程，由动能定理得：，代入数据解得：，故C错误；金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为，故B错误；在P点，设每一条轨道对细杆的作用力大小为N，由牛顿第二定律得：2N－BIL＝ma，代入数据解得：N=0.75 N，由牛顿第三定律得细杆在P点对每一条轨道的作用力大小为N′＝N＝0.75 N，故D正确。所以D正确，ABC错误。