如图所示,粗糙的平行金属导轨倾斜放置,导轨间距l=1m,导轨电阻不计,顶端QQ′之间连接一个阻值为R=1.5Ω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

◎ 题目

如图所示,粗糙的平行金属导轨倾斜放置,导轨间距l=1m,导轨电阻不计,顶端QQ′之间连接一个阻值为R=1.5Ω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,将一根电阻不计质量为m=4kg的金属棒从AA′处由静止开始滑下,落在水平面上的FF′处;闭合开关S,将金属棒仍从AA′处由静止开始滑下,落在水平面上的EE′处;开关S仍闭合,金属棒从另一位置CC′处由静止开始滑下,仍落在水平面上的EE′处。(忽略金属棒经过PP′处的能量损失,金属棒始终与导轨垂直接触良好)测得相关数据为s=2m,h=5m,x1=2m,x2=1.5m,下列说法正确的是(   )
A.S断开时,金属棒沿斜面下滑的加速度为1m/s2
B.CC′一定在AA′的上方
C.B=2T
D.从AA'处释放时,电阻R上产生的热量为3.5J

◎ 答案

ACD

◎ 解析

S断开,金属棒从静止开始滑下时,金属棒在斜面上作匀加速直线运动,在离开斜面以后,做平抛运动。金属棒在离开斜面时速度,所以,由可得,,A正确。S闭合,金属棒从滑下时,金属棒做变加速直线运动,加速度越来越小,在离开斜面以后,仍然做平抛运动。同理可得,有能量守恒定理可得:电阻R上产生的热量,故D正确。开关S闭合后,金属棒从另一位置由静止开始滑下,仍然落在,则说明金属棒在未离开斜面时,已做匀速直线运动,其速度为1.5m/s,所以 得,所以.所以C正确。B不确定,也可以在下方。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,粗糙的平行金属导轨倾斜放置,导轨间距l=1m,导轨电阻不计,顶端QQ′之间连接一个阻值为R=1.5Ω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…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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