如图11所示,在倾角为θ的斜面上固定两条光滑导轨MN、PQ,电阻不计,导轨处于垂直于斜面向上的匀强磁场中.在导轨上放置一质量为m的金属棒ab,并对其施加一平行斜面向上的恒定作用力,使其加速向上运动.某时刻在导轨上再由静止放置一个与ab相同的金属棒cd,cd棒恰好能保持静止,且ab棒同时由加速运动变为匀速运动,则 ( ).
图11
A.外力大小为mgsin θ
B.外力大小为2mgsin θ
C.放置cd棒前外力的功率保持不变
D.金属棒cd受到的安培力大小为mgsin θ
如图11所示,在倾角为θ的斜面上固定两条光滑导轨MN、PQ,电阻不计,导轨处于垂直于斜面向上的匀强磁场中.在导轨上放置一质量为m的金属棒ab,并对其施加一平行斜面向上的恒定作用力,使其加速向上运动.某时刻在导轨上再由静止放置一个与ab相同的金属棒cd,cd棒恰好能保持静止,且ab棒同时由加速运动变为匀速运动,则 ( ).
图11
A.外力大小为mgsin θ
B.外力大小为2mgsin θ
C.放置cd棒前外力的功率保持不变
D.金属棒cd受到的安培力大小为mgsin θ
解析 cd棒置于导轨上时,恰好能保持静止,则F安=mgsin θ,选项D正确;cd棒置于导轨上之前,ab棒虽然切割磁感线,产生感应电动势,但没有形成回路,没有电流,不受安培力,放上cd棒瞬间电路闭合,产生感应电流,也就受到安培力,此时ab棒匀速运动,故有F外=F安+mgsin θ,显然,F外=2mgsin θ,选项B正确,A错误;放置cd棒前外力不变,速度不断增大,所以外力的功率逐渐增大,选项C错误.
答案 BD