Question

【题目】如图所示，光滑的金属导轨分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心；两金属轨道之间的宽度为0．5m，匀强磁场方向如图所示，大小为0．5T．质量为0．05kg、长为0．5m的金属细杆置于金属轨道上的M点．当在金属细杆内通以电流强度为2A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动．已知NP为导轨上的两点，ON竖直、OP水平，，且MN=OP=1m，g取10m/s2，则（ ）

A.金属细杆开始运动时的加速度大小为5m/s2

B.金属细杆运动到P点时的速度大小为5m/s

C.金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为10m/s2

D.金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0．75N

Answer 1

【答案】D

【解析】

A、金属细杆在水平方向受到安培力作用，安培力大小：，金属细杆开始运动的加速度为：，A错误；

B、对金属细杆从M点到P点的运动过程，安培力做功：，重力做功：，由动能定理得：，解得金属细杆运动到P点时的速度大小为，B错误；

C、金属细杆运动到P点时的加速度可分解为水平方向的向心加速度和竖直方向的加速度，水平方向的向心加速度大小为，C错误；

D、在P点金属细杆受到轨道水平向左的作用力F，水平向右的安培力，由牛顿第二定律得：，解得：，每一条轨道对金属细杆的作用力大小为0.75 N，由牛顿第三定律可知金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N，D正确；

故选D．