题目内容
【题目】如图所示，光滑的金属轨道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0.5 m，匀强磁场方向如图，大小为0.5 T．质量为0.05 kg、长为0.5 m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2 A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MN＝OP＝1 m，则( )
A. 金属细杆开始运动的加速度为5 m/s2
B. 金属细杆运动到P点时的速度大小为5 m/s
C. 金属细杆运动到P点时的向心加速度大小10 m/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0.75 N
【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。
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