Question

【題目】如圖甲所示，電阻不計且間距為L=1m的光滑平行金屬導軌豎直放置，上端連接阻值為R=1Ω的電阻，虛線OO′下方有垂直于導軌平面的勻強磁場．現將質量為m=0.3kg、電阻Rab=1Ω的金屬桿ab從OO′上方某處以一定初速釋放，下落過程中與導軌保持良好接觸且始終水平．在金屬桿ab下落0.3m的過程中，其加速度a與下落距離h的關系圖象如圖乙所示．已知ab進入磁場時的速度v0=3.0m/s，取g=10m/s2．則下列說法正確的是（　�。�

A. 進入磁場后，金屬桿ab中電流的方向由b到a

B. 勻強磁場的磁感應強度為1.0T

C. 金屬桿ab下落0.3m的過程中，通過R的電荷量0.24C

D. 金屬桿ab下落0.3m的過程中，R上產生的熱量為0.45J

Answer 1

【答案】C

【解析】A、進入磁場后棒切割磁感線產生動生電動勢，根據右手定則判斷可知金屬桿ab中電流的方向由a到b，故A錯誤。B、由乙圖知，剛進入磁場時，金屬桿的加速度大小a0=10m/s2，方向豎直向上，由牛頓第二定律得：，設桿剛進入磁場時的速度為v0，則有，聯立得，代入數據解得，故B錯誤。C、由圖象可知金屬桿在磁場外下落的高度為0.06m，則在磁場中下降的高度，則通過R的電荷量，故C正確。D、由圖線可知，下落0.3m時做勻速運動，根據平衡有，解得金屬桿的速度；根據能量守恒得，而兩電阻串聯熱量關系為，聯立解得，故D錯誤。故選C。