题目内容
【题目】如图所示，宽为L的平行光滑金属导轨MN和PQ由圆弧部分和水平部分平滑连接，右端接阻值为R的定值电阻，水平轨道的左边部分矩形区域内有竖直向上、大小为B的匀强磁场。在圆弧部分的某一高度h处由静止释放一根金属棒，金属棒到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒质量为m，电阻为
，与导轨始终垂直接触良好。导轨电阻不计，重力加速度为g。则在整个运动过程中（ ）
A.通过电阻的最大电流大小为
B.金属棒两端的最大电压为BL
gh
C.磁场区域长度d=
D.右端电阻R产生的焦耳热为mgh
【答案】AC
【解析】
A．金属棒下滑过程中机械能守恒，则有
金属棒到达水平面时的速度
，金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力做减速运动，刚到达水平面时的速度最大，最大感应电动势为
E=BLv
最大的感应电流为
故A正确；
B．金属棒两端的电压为路端电压，最大值为
故B错误；
C．金属棒在整个运动过程中，由动量定理得
而
又
联立解得
，故C正确；
D．由能量守恒整个电路产生的焦耳热为mgh，右端电阻R产生的焦耳热小于mgh，故D错误。
故选AC。
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