Question

【題目】如圖所示，間距為d的平行導軌A2A3、C2C3所在平面與水平面的夾角θ=30°，其下端連接阻值為R的電阻，處于磁感應強度大小為B、方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中，水平臺面所在區域無磁場。長為d、質量為m的導體棒甲靜止在光滑水平臺面ACC1A1上，在大小為mg(g為重力加速度大小)、方向水平向左的恒力作用下做勻加速運動，經時間t后導體棒甲恰好運動至左邊緣A1C1，此時撤去恒力，導體棒甲從左邊緣A1C1飛出臺面，并恰好沿A2A3方向落到A2C2處，與放置在此處的導體棒乙(與導體棒甲完全相同)碰撞后粘在一起，然后沿導軌下滑距離x后開始做勻速運動。兩導體棒粘連后在導軌上運動時始終與導軌垂直且接觸良好，除了電阻R外，其他電阻不計，一切摩擦不計。下列判斷正確的是

A. 導體棒甲到達A1C1處時的速度大小為gt

B. A2C2與臺面ACC1A1間的高度差為

C. 兩導體棒在導軌上做勻速運動的速度大小為

D. 兩導體棒在導軌上變速滑行的過程中，電阻R上產生的焦耳熱為

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

導體棒在臺面上做勻加速直線運動，速度：v0=at，由牛頓第二定律得：mg=ma，解得：v0=gt，選項A正確；導體棒離開臺面后做平拋運動，豎直方向：vy=v0tanθ，vy2＝2gh，解得：h=gt2，選項B正確；導體棒甲落到A2C2處時的速度為，甲乙碰撞后的共同速度滿足動量守恒：，解得 ；導體棒在導軌上做勻速直線運動，處于平衡狀態，由平衡條件得：2mgsinθ=BId，電流：，解得：；選項C錯誤；兩導體棒在導軌上變速滑行的過程中，電阻R上產生的焦耳熱為，選項D正確.