Question

【題目】如圖所示，有上下放置的兩個寬度均為的水平金屬導軌，左端連接阻值均為2的電阻、，右端與豎直放置的兩個相同的半圓形金屬軌道連接在一起，半圓形軌道半徑為。整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為。初始時金屬棒放置在上面的水平導軌上，金屬棒的長剛好為L，質量，電阻不計。某時刻金屬棒獲得了水平向右的速度，之后恰好水平拋出。已知金屬棒與導軌接觸良好，重力加速度，不計所有摩擦和導軌的電阻，則下列說法正確的是（　　）

A.金屬棒拋出時的速率為1m/s

B.整個過程中，流過電阻的電荷量為1C

C.最初金屬棒距離水平導軌右端1m

D.整個過程中，電阻上產生的焦耳熱為1.5J

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．金屬棒從半圓形金屬軌道的頂點恰好水平拋出，則有

選項A正確；

BC．對導體棒在水平導軌上運動應用動量定理得

得

解得回路中產生的電荷量為

據

解得導體棒向右移動的距離為

流過的電荷量

選項B錯誤，C正確；

D．根據能量守恒得回路中產生的總熱量

解得

電阻上產生的熱量

選項D錯誤。

故選AC。