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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′...

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R=1.5Ω的电阻和开关S,底端PP′处有一小段水平轨道相连,匀强磁场B垂直于导轨平面.断开开关S,将一根电阻不计质量为m=4kg的金属棒从AA′处由静止开始滑下,落在水平面上的FF′处;闭合开关S,将金属棒仍从AA′处由静止开始滑下,落在水平面上的EE′处;开关S仍闭合,金属棒从另一位置CC′处由静止开始滑下,仍落在水平面上的EE′处.(忽略金属棒经过PP′处的能量损失,金属棒始终与导轨垂直接触良好)测得相关数据为s=2m,h=5m,x1=2m,x2=1.5m,下列说法正确的是( )
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A.S断开时,金属棒沿斜面下滑的加速度为1m/s2
B.CC′一定在AA′的上方
C.B=2T
D.从AA'处释放时,电阻R上产生的热量为3.5J
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. 【解析】 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:   ① x1=v1t    ② 解得:v1=2m/s 根据,得:,故A正确; B、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,故CC′与AA′重合,故B错误; 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:,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:,故D正确. 故选ACD.
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考点分析:
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( )
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