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

◎ 题目

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

◎ 解析

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.

◎ 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…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  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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