1、(2022·湖南卷·T10)如图,间距 的U形金属导轨,一端接有 的定值电阻 ,固定在高 的绝缘水平桌面上。质量均为 的匀质导体棒a和b静止在导轨上,两导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直,接入电路的阻值均为 ,与导轨间的动摩擦因数均为0.1(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),导体棒 距离导轨最右端 。整个空间存在竖直向下的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为 。用 沿导轨水平向右的恒力拉导体棒a,当导体棒a运动到导轨最右端时,导体棒b刚要滑动,撤去 ,导体棒a离开导轨后落到水平地面上。重力加速度取 ,不计空气阻力,不计其他电阻,下列说法正确的是( )
A. 导体棒a离开导轨至落地过程中,水平位移为
B. 导体棒a离开导轨至落地前,其感应电动势不变
C. 导体棒a在导轨上运动的过程中,导体棒b有向右运动的趋势
D. 导体棒a在导轨上运动的过程中,通过电阻 的电荷量为
【答案】BD
【解析】
C.导体棒a在导轨上向右运动,产生的感应电流向里,流过导体棒b向里,由左手定则可知安培力向左,则导体棒b有向左运动的趋势,故C错误;
A.导体棒b与电阻R并联,有
当导体棒a运动到导轨最右端时,导体棒b刚要滑动,有
联立解得a棒的速度为
a棒做平抛运动,有
联立解得导体棒a离开导轨至落地过程中水平位移为
故A错误;
B.导体棒a离开导轨至落地前做平抛运动,水平速度切割磁感线,则产生的感应电动势不变,故B正确;
D.导体棒a在导轨上运动的过程中,通过电路的电量为
导体棒b与电阻R并联,流过的电流与电阻成反比,则通过电阻 的电荷量为
故D正确。
故选BD。