Question

4．如图所示，两平行金属导轨AA₁、BB₁位于竖直平面内，与阻值为R的电阻和金属棒PQ形成闭合回路，t=0时刻，将PQ从位置1由静止释放，t₁时刻到达位置2，t₂时刻到达位置3，位置1、2与位置2、3之间的高度差相等，若整个过程PQ与两金属导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，则下列说法正确的是（　　）

• A． PQ棒通过2、3两个位置的速率满足：v₃＞2v₂
• B． 0～t₁时间内电阻R产生的热量小于t₁～t₂时间内电阻R产生的热量
• C． 0～t₁时间内通过电阻R的电荷量等于t₁～t₂时间内电阻R的电荷量
• D． 0～t₁时间内PQ棒增加的动能小于t₁～t₂时间内PQ棒增加的动能

Answer 1

分析 根据导体棒切割磁感线产生电动势规律进行分析，要充分考虑可能出现的情况，明确电量及热量的计算方法即可求解．

解答 解：A、PQ受重力及安培力的作用而做加速度减小的加速运动；当加速度减为零时速度达最大；若棒到达2之前已经匀速，则23两点的速度相等；故A错误；
B、由于0～t₁时间内的平均速度一定小于t₁～t₂时间内的平均速度，故由于切割产生的电动势第2段要大于第一段，故第二段产生的热量要多；故B正确；
C、由于导体棒运动改变的磁通量大小相等，则由q=$\frac{△Φ}{{R}_{总}}$可知，产生的电荷量相等；故C正确；
D、根据A的分析可知，若t₂后已达到匀速，则第一段的动能改变量大于t₁～t₂时间内PQ棒增加的动能；故D错误；
故选：BC．

点评 本题考查导体切割磁感线中的能量转化及运动规律，要注意明确导体棒做加速度减小的加速运动，最后一定做匀速运动；由功能关系分析热量的增加．