Question

【题目】如图甲所示，电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端连接阻值为R=1Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量为m=0.3kg、电阻Rab=1Ω的金属杆ab从OO′上方某处以一定初速释放，下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平．在金属杆ab下落0.3m的过程中，其加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．已知ab进入磁场时的速度v0=3.0m/s，取g=10m/s2．则下列说法正确的是（　　）

A. 进入磁场后，金属杆ab中电流的方向由b到a

B. 匀强磁场的磁感应强度为1.0T

C. 金属杆ab下落0.3m的过程中，通过R的电荷量0.24C

D. 金属杆ab下落0.3m的过程中，R上产生的热量为0.45J

Answer 1

【答案】C

【解析】A、进入磁场后棒切割磁感线产生动生电动势，根据右手定则判断可知金属杆ab中电流的方向由a到b，故A错误。B、由乙图知，刚进入磁场时，金属杆的加速度大小a0=10m/s2，方向竖直向上，由牛顿第二定律得：，设杆刚进入磁场时的速度为v0，则有，联立得，代入数据解得，故B错误。C、由图象可知金属杆在磁场外下落的高度为0.06m，则在磁场中下降的高度，则通过R的电荷量，故C正确。D、由图线可知，下落0.3m时做匀速运动，根据平衡有，解得金属杆的速度；根据能量守恒得，而两电阻串联热量关系为，联立解得，故D错误。故选C。