Question

【題目】如圖所示，豎直放置的形光滑導(dǎo)軌寬為L，矩形勻強(qiáng)磁場Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進(jìn)入磁場Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度相等．金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R，與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)，重力加速度為g．金屬桿（ ）

A. 剛進(jìn)入磁場Ⅰ時(shí)加速度方向豎直向下

B. 穿過磁場Ⅰ的時(shí)間大于在兩磁場之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

C. 穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為4mgd

D. 釋放時(shí)距磁場Ⅰ上邊界的高度h可能小于

Answer 1

【答案】BC

【解析】本題考查電磁感應(yīng)的應(yīng)用，意在考查考生綜合分析問題的能力。由于金屬棒進(jìn)入兩個(gè)磁場的速度相等，而穿出磁場后金屬桿做加速度為g的加速運(yùn)動(dòng)，所以金屬感進(jìn)入磁場時(shí)應(yīng)做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對金屬桿受力分析，根據(jù)可知，金屬桿做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，其進(jìn)出磁場的v-t圖象如圖所示，由于0~t1和t1~t2圖線與t軸包圍的面積相等（都為d），所以t1>（t2-t1），選項(xiàng)B正確；從進(jìn)入Ⅰ磁場到進(jìn)入Ⅱ磁場之前過程中，根據(jù)能量守恒，金屬棒減小的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以Q1=mg．2d，所以穿過兩個(gè)磁場過程中產(chǎn)生的熱量為4mgd，選項(xiàng)C正確；若金屬桿進(jìn)入磁場做勻速運(yùn)動(dòng)，則，得，有前面分析可知金屬桿進(jìn)入磁場的速度大于，根據(jù)得金屬桿進(jìn)入磁場的高度應(yīng)大于，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。