Question

【题目】如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面的夹角θ=30°，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、长为L、电阻为R的金属棒垂直导轨放置，且始终与导轨接触良好。金属导轨的上端连接一个阻值也为R的定值电阻。现闭合开关K，给金属棒施加一个平行于导轨斜向上、大小为F=2mg的恒力，使金属棒由静止开始运动。若金属棒上滑距离s时，金属棒开始匀速运动，则在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程，下列说法中正确的是（重力加速度为g）

A. 金属棒的末速度为

B. 金属棒的最大加速度为1.4g

C. 通过金属棒的电荷量为

D. 定值电阻上产生的焦耳热为

Answer 1

【答案】AD

【解析】设金属棒匀速运动的速度为v，则感应电动势E=BLv；回路电流；安培力F安＝BIL＝；金属棒匀速时，受力平衡有F＝mgsin30°+F安，即2mg＝mg+
联立解得：，故A正确；金属棒开始运动时，加速度最大，即F-mgsin30°=ma，代入数据2mgmg＝ma，解得a=1.5g，故B错误；根据感应电量公式，故C错误；对金属棒运用动能定理，有Fsmgssin30°Q＝mv2，其中定值电阻上产生的焦耳热为，故D正确；故选AD.