问题 选择题

如图所示,粗糙的平行金属导轨倾斜放置,导轨电阻不计,顶端QQ′之间连接一个阻值为R的电阻和开关S,底端PP′处有一小段水平轨道相连,匀强磁场B垂直于导轨平面。断开开关S,将一根质量为m、长为l的金属棒从AA′处静止开始滑下,落在水平面上的FF′处;闭合开关S,将金属棒仍从AA′处静止开始滑下,落在水平面上的EE′处;开关S仍闭合,金属棒从CC′处静止开始滑下,仍落在水平面上的EE′处。(忽略金属棒经过PP′处的能量损失)测得相关数据如图所示,下列说法正确的是           (   )

A.S断开时,金属板沿斜面下滑的加速度

B.

C.电阻R上产生的热量

D.CC′一定在AA′的上方

答案

BC

金属棒从轨道上滑到底端后,将做平抛运动,根据平抛运动的知识,可以求出棒滑到底端时的速度大小;开关闭合后,金属棒下滑时,需要克服安培力做功,因此平抛的水平距离将减小,进一步根据功能关系可以求出电阻R上产生的热量.

解:A、S断开时,金属棒沿斜面下滑时有到底端后做平抛运动,有:h=gt2  ①

x1=v1t   ②

根据=2as,得:a==,故A错误;

B、开关闭合时导体棒要克服安培力做功,根据功能关系以及安培力对位移的积分即为产生热量得出:

故B正确;

C、当开关闭合时,设滑到底端速度为v2,则有:x2=v2t  ③

所以电阻R上产生的热量为:Q==故C正确.

D、由于棒仍落在水平面上的EE′处,说明平抛时初速度与从AA′处由静止开始滑下到底端时速度相同,故CC′与AA′重合,故D错误;

故选BC.

填空题
单项选择题 A1/A2型题