Question

如图所示，间距l＝0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲、乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m/s²的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g＝10 m/s²，则

A．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s

B．每根金属杆的电阻R＝0.016Ω

C．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大

D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W

Answer

AC

【解析】

试题分析：A、甲在磁场中做匀加速运动，由，可得甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s，故A正确．B、乙金属杆进入磁场前的加速度为a=gsin30°=5m/s2，可知其加速度与甲的加速度相同，甲乙做相同的加速运动．当乙进入磁场时，甲刚出磁场．乙进入磁场时:;已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，受力平衡有:,故得，故B错误．C、甲在磁场中做匀加速运动时，根据牛顿第二定律得：F+mgsin30°-FA=ma，得F=FA，即外力F始终等于安培力，由于速度一直增加，安培力一直增大，F一直增大，其功率也增大，故C正确．D、乙金属杆进入磁场时做匀速运动，由功能关系知：乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率等于电路中电阻的热功率，即，，解得P=0.2W，故D错误．故选AC.

考点：本题考查动生电动势、共点力平衡的条件及其应用、牛顿第二定律、功能关系。