Question

如图所示,电源电动势3 V,内阻不计,导体棒质量60 g,长1 m,电阻1.5Ω放在两个固定光滑绝缘环上，若已知绝缘环半径0.5 m.空间存在竖直向上匀强磁场,B=0.4 T.当开关闭合后,则(sin37^。=0.6) :

A. 棒能在某一位置静止，在此位置上棒对每一只环的压力为1N

B. 棒从环的底端静止释放能上滑至最高点的高度差是0.2m

C. 棒从环的底端静止释放上滑过程中最大动能是0.2J

D. 棒从环的底端静止释放上滑过程中速度最大时对两环的压力为1N

Answer

A

【解析】

金属棒受到的安培力为： ; 对金属棒进行受力分析，金属棒受到重力、安培力和两个环的支持力，如图：

因为金属棒静止，根据平衡条件得每个环对棒的支持力 ，选项A错误；

由于： 所以：θ=53°
所以金属棒上升的高度为：h=2（r-rcosθ）=2（0.5-0.5cos53°）=0.4m，选项B错误；

由动能定理得：F•Rsinθ-mgR（1-cosθ）=Ekm=mvm2
代入数据得：Ekm=0.2J ；

根据牛顿定律：

解得：FMn=0.9N，故选项C正确，D错误；故选C.

注：此题答案应为C.