Question

【题目】如图，在高为h的桌面上固定着两根平行光滑金属导轨，导轨左段弯曲，右段水平，两部分平滑连接，导轨间距为L，电阻不计，在导轨的水平部分有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，ab、cd为两根相同的金属棒，质量均为m，电阻均为r。开始时cd静置于水平轨道上某位置，将ab从弯曲轨道上距离桌面高为h处由静止释放，cd离开轨道水平抛出，落地点ef距轨道末端的水平距离也为h，金属棒在运动过程中没有发生碰撞且与导轨接触良好，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　）

A. cd在导轨上的最大加速度为B. cd在导轨上的最大加速度为

C. ab的落地点在ef的右侧D. 电路中产生的热量为

Answer 1

【答案】AD

【解析】

AB．当安培力最大时cd棒的加速度最大，即ab刚进入磁场时，cd棒加速度最大，此时ab棒的速度为v，根据机械能守恒定律可得mv2=mgh，解得v=；此时回路中的电流强度I=，cd在导轨上的最大加速度为，故A正确、B错误；

C．cd棒离开导轨时的速度为v1，则根据平抛运动可知，下落时间t=，则v1=，设cd离开轨道时ab的速度为v′，根据动量守恒定律可得mv=mv′+mv1，解得v′=，所以ab的落地点在ef处，故C错误；

D．电路中产生的热量为Q=mgh-mv2-mv12=mgh，故D正确。