Question

【題目】如圖所示為兩光滑金屬導(dǎo)軌MNQ和GHP，其中MN和GH部分為豎直的半圓形導(dǎo)軌，NQ和HP部分為水平平行導(dǎo)軌，整個裝置置于方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。有兩個長均為l、質(zhì)量均為m、電阻均為R的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置且始終與導(dǎo)軌接觸良好，其中導(dǎo)體棒ab在半圓形導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒cd在水平導(dǎo)軌上，當恒力F作用在導(dǎo)體棒cd上使其做勻速運動時，導(dǎo)體棒ab恰好靜止，且距離半圓形導(dǎo)軌底部的高度為半圓形導(dǎo)軌半徑的一半，已知導(dǎo)軌間距離為l，重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計，則（ ）

A. 每根導(dǎo)軌對導(dǎo)體棒ab的支持力大小為

B. 導(dǎo)體棒cd兩端的電壓大小為

C. 作用在導(dǎo)體棒cd上的恒力F的大小為

D. 恒力F的功率為

Answer 1

【答案】CD

【解析】

試題對ab棒受力分析如圖所示：

則：，則：，每根導(dǎo)軌對導(dǎo)體棒ab的支持力大小為，故選項A錯誤；

，則回路中電流為：，導(dǎo)體棒cd兩端的電壓大小為，故選項B錯誤；由于金屬棒ab勻速運動，則安培力等于拉力F，則，故選項C正確；由于，則金屬棒ab的速度為，則恒力F的功率為，故選項D正確。