Question

【題目】如圖，在高為h的桌面上固定著兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左段彎曲，右段水平，兩部分平滑連接，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌的水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab、cd為兩根相同的金屬棒，質(zhì)量均為m，電阻均為r。開始時(shí)cd靜置于水平軌道上某位置，將ab從彎曲軌道上距離桌面高為h處由靜止釋放，cd離開軌道水平拋出，落地點(diǎn)ef距軌道末端的水平距離也為h，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生碰撞且與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g。以下說法正確的是（　　）

A. cd在導(dǎo)軌上的最大加速度為B. cd在導(dǎo)軌上的最大加速度為

C. ab的落地點(diǎn)在ef的右側(cè)D. 電路中產(chǎn)生的熱量為

Answer 1

【答案】AD

【解析】

AB．當(dāng)安培力最大時(shí)cd棒的加速度最大，即ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，cd棒加速度最大，此時(shí)ab棒的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得mv2=mgh，解得v=；此時(shí)回路中的電流強(qiáng)度I=，cd在導(dǎo)軌上的最大加速度為，故A正確、B錯(cuò)誤；

C．cd棒離開導(dǎo)軌時(shí)的速度為v1，則根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)可知，下落時(shí)間t=，則v1=，設(shè)cd離開軌道時(shí)ab的速度為v′，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得mv=mv′+mv1，解得v′=，所以ab的落地點(diǎn)在ef處，故C錯(cuò)誤；

D．電路中產(chǎn)生的熱量為Q=mgh-mv2-mv12=mgh，故D正確。