题目内容
【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
【答案】D
【解析】
试题分析: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:-mgR+BIL(MN+OP)=
mv2
则得:;故B错误.金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为
.故C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: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=0.75N.故D正确.故选D。

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