Question

【题目】如图所示，足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，间距为L=0.5m，—匀强磁场磁感应强度B=0.2T垂直穿过导轨平面，导轨的上端从M与P间连接阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.01kg、电阻不计的金属棒ab垂直紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，经过一段时间金属棒达到稳定状态，这段时间内通过的电荷量为0.3C，则在这一过程中（g=10m/s2）（ ）

A. 安培力最大值为0.05N

B. 重力最大功率为0.1W

C. 这段时间内下降的高度1.2m

D. 电阻产生的焦耳热为0.04J

Answer 1

【答案】CD

【解析】棒向下运动的过程中，受重力和安培力，根据牛顿第二定律： ，可知速度增大，安培力增大，加速度减小，做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，安培力最大，有：F安=mg=0.1N，所以安培力的最大值为0.1N，故A错误；棒向下运动的过程中，受重力和安培力，根根据牛顿第二定律： ，当加速度为零时，速度最大，代入数据解得最大速度为： ，则重力的最大功率P=mgvm=0.1×4W=0.4W，故B错误；根据通过电量的表达式： ，代入数据可得这段时间内下降的高度为： ，故C正确；棒在下落过程中根据能量守恒得： ，联立以上并代入数据解得电阻产生的焦耳热为： ，故D正确。所以CD正确，AB错误。