题目内容
【题目】如图甲所示，倾角θ=37°足够长的倾斜导体轨道与光滑水平导体轨道平滑连接。轨道宽度d=0.5m，电阻忽略不计。在水平轨道平面内有水平向右的匀强磁场，倾斜轨道平面内有垂直于倾斜轨道向下的匀强磁场，大小都为B，现将质量m=0.4kg、电阻R=1Ω的两相同导体棒eb和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道的顶端，同时由静止释放。导体棒cd下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示。cd棒从开始运动到最大速度的过程中流过cd棒的电荷量q=0.4C（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），则（ ）
A.倾斜导轨粗糙，动摩擦因数
B.倾斜导轨粗糙，动摩擦因数
C.导体棒eb对水平轨道的最大压力为6N
D.cd棒从开始运动到速度最大的过程中，eb棒上产生的焦耳热
【答案】BCD
【解析】
考查电磁感应、牛顿第二定律、安培力、焦耳热、力的平衡知识点，综合性较强，根据相关规律列式计算可得。
AB．在t=0时刻导体棒cd的安培力为零，加速度为a=5m/s2，根据牛顿第二定律可得：
mgsin37°-μmgcos37°=ma，
解得：μ=0.25，故A不符合题意、B符合题意；
C．根据图乙可得cd速度最大为：v=1m/s，根据平衡条件可得此时的安培力大小为：
FA=mgsin37°-μmgcos37°=2N
电流方向dceb，根据左手定则可得eb受到的安培力方向向下，导体棒eb对水平轨道的最大压力为：FN=mg+FA=6N，故C符合题意；
D．速度最大为：v=1m/s，此时安培力为：
FA=
=2N
解得磁感应强度为：B=4T
设达到最大速度时cd棒的位移为x，根据电荷量的经验公式可得：
q=
解得：x=0.4m
根据动能定理可得：
（mgsin37°-μmgcos37°）x-WA=
-0
解得：WA=0.6J
根据功能关系可得产生的总能量为：
Q总=WA=0.6J
eb棒上产生的焦耳热为：
Q=
Q总=0.3J，
故D符合题意。
故选：BCD。
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