Question

【題目】如圖所示，間距為L=0.2m的兩平行光滑導(dǎo)軌豎直放置，中間接有R=1.5Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在ABCD區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里大小為B=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)將一電阻為r=0.5Ω、質(zhì)量為m=0.5kg的導(dǎo)體棒從磁場(chǎng)區(qū)域上方某高度由靜止釋放，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，加速度大小為6m/s2，方向豎直向下，導(dǎo)體棒離開磁場(chǎng)前已達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。棒通過磁場(chǎng)區(qū)域過程中與導(dǎo)軌良好接觸，且整個(gè)過程中通過R的電荷量為q=3C，重力加速度g=10m/s2，則以下說法正確的是（　�。�

A.導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)前下落的高度為0.8m

B.導(dǎo)體棒出磁場(chǎng)時(shí)的的速度為10m/s

C.磁場(chǎng)區(qū)域的高度為3m

D.經(jīng)過磁場(chǎng)過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為6.75J

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

A．設(shè)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為，則此時(shí)導(dǎo)體棒所受的安培力為

導(dǎo)體棒的合力

解得

在進(jìn)入磁場(chǎng)之前做自由落體運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

可得進(jìn)入磁場(chǎng)前下落的高度為

故A正確。

B．出磁場(chǎng)時(shí)安培力與重力等大反向，令出磁場(chǎng)時(shí)速度為，則有

可得

故B正確；

C．設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域的高度為x，根據(jù)電荷量

解得

故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)能量守恒

由串并聯(lián)規(guī)律得

可得R上產(chǎn)生的焦耳熱為

故D正確。

故選ABD。