Question

【題目】如圖所示，CD、EF是兩條水平放置的電阻可忽略的平行光滑導軌，導軌固定不動，間距為L，在水平導軌的左側存在磁感應強度方向垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B。導軌的右端接有一電阻R，左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接。將一阻值也為R，質量為m的導體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。己知導體棒與水平導軌接觸良好，則下列說法中正確的是

A. 電阻R的最大電流為

B. 電阻R中產生的焦耳熱為mgh

C. 磁場左右邊界的長度d為

D. 流過電阻R的電荷量為

Answer 1

【答案】AD

【解析】金屬棒下滑過程中，機械能守恒，由機械能守恒定律得：，得金屬棒到達水平面時的速度，金屬棒到達水平面后進入磁場受到向左的安培力做減速運動，則剛到達水平面時的速度最大，所以最大感應電動勢為，最大的感應電流為，故A正確；金屬棒在整個運動過程中，機械能最終轉化為焦耳熱，即，故電阻R中產生的焦耳熱為，故B錯誤；對導體棒，經時間t穿過磁場，由動量定理得：，而，變形得：，解得，而由和S=Ld，解得：，故C錯誤，D正確，故選AD。