Question

【題目】如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌，左端通過開關(guān)S與內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢為E的電源相連，右端與半徑為L＝20 cm的光滑圓弧導(dǎo)軌相接．導(dǎo)軌寬度為20 cm，電阻不計(jì)．導(dǎo)軌所在空間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T．一根垂直導(dǎo)軌放置的質(zhì)量m＝60 g、電阻R＝1 Ω、長為L的導(dǎo)體棒ab，用長也為20 cm的絕緣細(xì)線懸掛，導(dǎo)體棒恰好與導(dǎo)軌接觸．當(dāng)閉合開關(guān)S后，導(dǎo)體棒沿圓弧擺動(dòng)，擺動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且細(xì)線處于張緊狀態(tài)．當(dāng)導(dǎo)體棒ab速度最大時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角θ＝53°(sin 53°＝0.8，g＝10 m/s2)，則(　　)

A. 磁場方向一定豎直向上

B. 電源的電動(dòng)勢E＝8.0 V

C. 導(dǎo)體棒在擺動(dòng)過程中所受安培力F＝8 N

D. 導(dǎo)體棒擺動(dòng)過程中的最大動(dòng)能為0.08 J

Answer 1

【答案】BD

【解析】試題分析：當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，導(dǎo)體棒向右擺動(dòng)，說明其所受安培力水平向右，由左手定則可知，磁場方向豎直向下，故A錯(cuò)誤；設(shè)電路中電流為I，電源的電動(dòng)勢為E，由，導(dǎo)體棒速度最大時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角則得，安培力,故B正確，C錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理得： ，解得，故D正確。