题目内容
【题目】光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L＝20 cm的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m＝60 g、电阻R＝1 Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ＝53°角，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，导轨电阻不计，sin 53°＝0.8，g＝10 m/s2则（ ）
A. 磁场方向一定竖直向下
B. 电源电动势E＝3.0 V
C. 导体棒在摆动过程中所受安培力F＝0.8N
D. 导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048 J
【答案】AB
【解析】
当开关S闭合时，导体棒向右摆动，说明其所受安培力水平向右，由左手定则可知，磁场方向竖直向下，故A正确；设电路中电流为I，电源的电动势为E，则根据动能定理得：FLsin53°-mgL（1-cos53°）=0，解得安培力 F=0.3N；由
，得 E=3V，故B正确，C错误。导体棒在摆动过程中电源提供的电能由能量关系可知： E=mgL（1-cos53°）+Q=0.06×10×0.2×0.4J+Q=0.048J+Q>0.048J，故D错误。
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