解题思路:金属棒从轨道上滑到底端后,将做平抛运动,根据平抛运动的知识,可以求出棒滑到底端时的速度大小;开关闭合后,金属棒下滑时,需要克服安培力做功,因此平抛的水平距离将减小,进一步根据功能关系可以求出电阻R上产生的热量.
A、S断开时,金属棒沿斜面下滑时有到底端后做平抛运动,有:h=
1
2gt2 ①
x1=v1t ②
解得:v1=2m/s
根据
v21=2as,得:a=
v21
2s=
4
2×2=1m/s2,故A正确;
B、当S闭合,金属棒从导轨上滑下时,需要克服安培力做功,根据动能定理可知,金属棒从相同位置滑下时,开关S不闭合要比闭合时滑到底端的速度大,本题中由于棒仍落在水平面上的EE′处,说明平抛时初速度与从AA′处由静止开始滑下到底端时速度相同,即开关不闭合与开关闭合时,金属棒滑到底端的速度相同,因此CC′一定在AA′的上方,故B正确;
C、开关闭合时导体棒要克服安培力做功,根据功能关系以及安培力对位移的积分即为产生热量得出:B=
x1
2l (
2m2R2g
s2
x22h)
1
4,带入数据得B=2T,故C正确;
D、当开关闭合时,设滑到底端速度为v2,则有:x2=v2t ③′′
联立①③解得:v2=1.5m/s
所以电阻R上产生的热量为:Q=
1
2m
v21 −
1
2m
v22=3.5J,故D正确.
故选:ABCD.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;功能关系;电磁感应中的能量转化.
考点点评: 本题结合平抛运动考查了电磁感应,考查点新颖,有创新性,平时要多加强这方面的练习.