Question

如图所示，轨道分粗糙的水平段和光滑的圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心，半径。两轨道之间的宽度为0.5m，匀强磁场方向竖直向上，大小为0.5T。质量为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于轨道上的M点，当在金属细杆内通以电流强度恒为2A的电流时，金属细杆沿轨道由静止开始运动。已知金属细杆与水平段轨道间的滑动摩擦因数，N、P为导轨上的两点，ON竖直、OP水平，且MN=1m，g取10m/s2，则下列说法错误的是（）

A. 金属细杆开始运动时的加速度大小为4m/s²

B. 金属细杆运动到P点时的速度大小为

C. 金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为8m/s²

D. 金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.9N

Answer

C

【解析】试题分析：根据牛顿第二定律得：金属细杆开始运动时的加速度大小为：，故A错误；设金属细杆运动到P点时的速度大小为v，从M到P过程，由动能定理得：

则得：，故B错误；金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为，故C错误；在P点，设每一条轨道对细杆的作用力大小为N，由牛顿第二定律得：，代入数据解得：，由牛顿第三定律得细杆在P点对每一条轨道的作用力大小为，故D错误。

考点：导体切割磁感线时的感应电动势、向心力

【名师点睛】本题中安培力是恒力，可以根据功的公式求功，运用动能定理求速度，再根据牛顿运动定律求解轨道的作用力，也就是说按力学的方法研究通电导体的运动问题。