Question

【題目】如圖所示，豎直放置的形光滑導軌寬為L，矩形勻強磁場Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d，磁感應強度為B．質量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等．金屬桿在導軌間的電阻為R，與導軌接觸良好，其余電阻不計，重力加速度為g．金屬桿（ ）

A. 剛進入磁場Ⅰ時加速度方向豎直向下

B. 穿過磁場Ⅰ的時間大于在兩磁場之間的運動時間

C. 穿過兩磁場產生的總熱量為4mgd

D. 釋放時距磁場Ⅰ上邊界的高度h可能小于

Answer 1

【答案】BC

【解析】本題考查電磁感應的應用，意在考查考生綜合分析問題的能力。由于金屬棒進入兩個磁場的速度相等，而穿出磁場后金屬桿做加速度為g的加速運動，所以金屬感進入磁場時應做減速運動，選項A錯誤；對金屬桿受力分析，根據可知，金屬桿做加速度減小的減速運動，其進出磁場的v-t圖象如圖所示，由于0~t1和t1~t2圖線與t軸包圍的面積相等（都為d），所以t1>（t2-t1），選項B正確；從進入Ⅰ磁場到進入Ⅱ磁場之前過程中，根據能量守恒，金屬棒減小的機械能全部轉化為焦耳熱，所以Q1=mg．2d，所以穿過兩個磁場過程中產生的熱量為4mgd，選項C正確；若金屬桿進入磁場做勻速運動，則，得，有前面分析可知金屬桿進入磁場的速度大于，根據得金屬桿進入磁場的高度應大于，選項D錯誤。