题目内容
【题目】如图所示,有水平方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,在与磁场垂直的竖直平面内有一如图所示的金属导轨框架ABCD,AB、CD边与BC边的夹角均为53°,BC边水平,且长度L=0.8m,电阻R=4Ω,其余两边电阻不计。现有一长也为L=0.8m,电阻不计的金属棒,在外力作用下从紧贴导轨BC处以某一初速度沿框架竖直向上运动,运动过程中栋不脱离导轨,且BC边消耗的电功率保持P=0.16W不变,则下列说法中正确的是
A. 该过程中金属棒做匀速直线运动
B. 金属棒的初速度v0=2m/s
C. 金属棒从BC开始向上 运动到0.2m时,金属棒的速度v=4m/s
D. 金属棒从BC开始向上运动0.2m的过程中,BC中产生的焦耳热Q=0.013J
【答案】BD
【解析】因BC边消耗的电功率保持不变,可知回路的电流不变,感应电动势不变,根据E=BLv,因向上运动时L减小,可知v变大,即选项A错误;开始时E0=BLv0,则,解得v0=2m/s,选项B正确;金属棒从BC开始向上运动到0.2m时,由几何关系可知,此时导体的有效长度变为0.5m,则由解得v=3.2m/s,选项C错误;由上述可知,回路中的电流为,导体棒的有效长度从0.8m减到了0.5m,则克服安培力的功 ,即BC中产生的焦耳热Q=0.013J,选项D正确;故选BD.
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