(2011•商丘三模)如图所示,粗糙的平行金属导轨倾斜放置,导轨间距l=1m,导轨电阻不计,顶端QQ′之间连接一个阻值为

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  • 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.

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