题目内容

【题目】如图,两根平行金属导轨所在的平面与水平面的夹角为30°,导轨间距为0.5 m。导体棒 a、b垂直导轨放置,用一不可伸长的细线绕过光滑的滑轮将b棒与物体c相连,滑轮与b棒之间的细线平行于导轨。整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为0.2 T。物体c的质量为0. 06 kg,a、b棒的质量均为0.1kg,电阻均为0.1Ω,与导轨间的动摩擦因数均为。将a、b棒和物体c同时由静止释放,运动过程中物体c不触及滑轮,a、b棒始终与两导轨接触良好。导轨电阻不计且足够长,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2.则(  )

A.b棒刚要开始运动时,a棒的加速度大小为3.5 m/s2

B.b棒刚要开始运动时,a棒的速度大小为5.0 m/s

C.足够长时间后a棒的加速度大小为

D.足够长时间后a棒的速度大小为7.0 m/s

【答案】BC

【解析】

A.b棒所受的最大静摩擦力

而

则b棒刚要开始运动时,所受的安培力方向向下,大小为

此时a棒受到向上的安培力大小仍为F安=0.25N,则 a棒的加速度大小为

选项A错误;

B.b棒刚要开始运动时,对a棒

F安=BIL

E=BLv

联立解得

v=5m/s

选项B正确;

CD.足够长时间后,两棒的速度差恒定,设为v,此时两棒受的安培力均为

此时对a棒

b棒

其中

解得

此时导体棒a的速度不是恒定值,不等于7.0m/s,选项C正确,D错误;

故选BC。

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