Question

竖直平面内水平放置的光滑导轨，导轨间距为L，电阻不计，导轨间有水平方向的匀强磁场，磁感应强的大小为B=2T，方向如图，有有两根质量均为m=0.1kg，长度均为L=0.2m，电阻均为R=0.4Ω的导体棒ab和cd与导轨接触良好，当用竖直向上的力F使ab棒向上做匀速直线运动时，cd棒恰好静止不动，g=10m/s²则（ ）

A．ab棒运动的速度是5m/s
B．力F的大小为2N
C．在1s内，力F做的功为5J
D．在1s内，cd棒产生的电热为5J

Answer

要使cd始终保持静止不动，cd棒受到的安培力与重力平衡，即可求解；再根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律，结合功表达式与焦耳定律即可求解．
【解析】
A、cd静止不动，cd棒受到的安培力等于它的重力，
B L=mg，
解得，v==5m/s，故A正确．
B、导体棒ab，使之匀速上升，棒ab受到向下的重力G和向下的安培力F，
则ab棒受到的拉力F拉=F+G=2mg=2N，故B正确．
C、在1s内拉力做的功，W=F拉vt=2×5×1J=10 J，故C错误．
D、在1s内，电路消耗的电能Q= t=5 J，则cd棒产生的电热为2.5J，故D错误．
故选AB．