Question

如图所示为两光滑金属导轨MNQ和GHP，其中MN和GH部分为竖直的半圆形导轨，NQ和HP部分为水平平行导轨，整个装置置于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。有两个长均为l、质量均为m、电阻均为R的导体棒垂直导轨放置且始终与导轨接触良好，其中导体棒ab在半圆形导轨上，导体棒cd在水平导轨上，当恒力F作用在导体棒cd上使其做匀速运动时，导体棒ab恰好静止，且距离半圆形导轨底部的高度为半圆形导轨半径的一半，已知导轨间距离为l，重力加速度为g，导轨电阻不计，则（  ）

A. 每根导轨对导体棒ab的支持力大小为

B. 导体棒cd两端的电压大小为

C. 作用在导体棒cd上的恒力F的大小为

D. 恒力F的功率为

Answer

CD

【解析】

试题对ab棒受力分析如图所示：

则：，则：，每根导轨对导体棒ab的支持力大小为，故选项A错误；

，则回路中电流为：，导体棒cd两端的电压大小为，故选项B错误；由于金属棒ab匀速运动，则安培力等于拉力F，则，故选项C正确；由于，则金属棒ab的速度为，则恒力F的功率为，故选项D正确。