题目内容
【题目】如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨间距l=0.9m,与水平面夹角θ=30°,正方形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度B=2T,方向垂直于斜面向上.甲、乙是两根质量相同、电阻均为R=4.86Ω的金属杆,垂直于导轨放置.甲置于磁场的上边界ab处,乙置于甲上方l处.现将两金属杆由静止同时释放,并立即在甲上施加一个沿导轨方向的拉力F,甲始终以a=5m/s2的加速度沿导轨匀加速运动,乙进入磁场时恰好做匀速运动,g=10m/s2.则
A. 甲穿过磁场过程中拉力F不变
B. 每根金属杆的质量为0.2kg
C. 乙穿过磁场过程中安培力的功率是2W
D. 乙穿过磁场过程中,通过整个回路的电荷量为C
【答案】BD
【解析】甲穿过磁场过程中做匀加速运动,故速度不断增加,感应电动势逐渐变大,回路的电流增大,安培力变大,根据 可知,拉力F逐渐变大,选项A错误;乙进入磁场时的速度满足 ,v0=3m/s;乙进入磁场后做匀速运动,则 ;因为乙进入磁场之前与甲的加速度相同,均为5m/s2,故当乙进入磁场时,甲刚好出离磁场,此时E=BLv0, ,联立解得m=0.2kg,选项B正确;乙穿过磁场过程中安培力的功率: ,选项C错误; 乙穿过磁场过程中,通过整个回路的电荷量: ,选项D正确;故选BD.
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