Question

【题目】如图所示，光滑导轨由倾斜和水平两部分在MM′处平滑连接组成，导轨间距为0.5m，水平导轨处于竖直向上、磁感应强度大小为2T的匀强磁场中，倾斜导轨上端连接阻值为1的电阻R，现让质量为0.1kg、阻值也为1的金属棒a从距离水平导轨高度为0.8m处由静止释放，金属棒a到达磁场中OO′时的动能是金属棒运动到MM′时动能的，最终静止在水平导轨上，金属棒a与导轨垂直且接触良好、导轨电阻不计，重力加速度g=10m/s2，下列分析正确的是（　　）

A.金属棒a运动到MM′时回路中的电流为4A

B.金属棒a运动到OO′时的加速度大小为10m/s2

C.在金属棒a整个滑动的过程中，电阻R上产生的焦耳热为0.4J

D.若金属棒a从高为1.25m处由静止释放，可能停在OO′的左侧

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．金属棒沿斜轨道下滑过程，据动能定理有

解得

此时的电动势为

电流为

故A错误；

B．由题意知，金属棒a到达磁场中OO'时的动能是金属棒运动到MM'时动能的，金属棒到达OO′时的速度为

根据牛顿第二定律得

解得

故B正确；

C．对金属棒运动全过程，根据能量守恒定律有

其中电阻R上产生的焦耳热与金属棒上的焦耳热按阻值分配有

故C正确；

D．金属棒a从距离水平导轨高度为0.8m处由静止释放，金属棒a到达磁场中OO'时的动能是金属棒运动到MM'时动能的，最终静止时停在OO′的右侧，若金属棒a从高为1.25m处由静止释放，最终静止时产生的内能会更多，在磁场中运动的距离会更大，所以最终静止时停在OO'的右侧，故D错误。

故选BC。