(2019·广东六校联考)如图所示，两条平行导轨MN、PQ的间距为L，水平导轨的左端与两条竖直固定、半径为r的...

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(2019·广东六校联考)如图所示，两条平行导轨MN、PQ的间距为L，水平导轨的左端与两条竖直固定、半径为r的光滑圆弧导轨相切，水平导轨的右端连接阻值为R的定值电阻，从水平导轨左端起宽度为d的区域内存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。现将一金属杆从圆弧导轨的最高处由静止释放，金属杆滑到磁场右边界时恰好停止。已知金属杆的质量为m、电阻也为R，且与水平导轨间的动摩擦因数为μ，金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，重力加速度大小为g，则(　　)

A．金属杆到达圆弧导轨的最低点前瞬间对导轨的压力大小为3mg

B．金属杆在磁场中运动的最大加速度为

C．整个过程中，通过金属杆横截面的电荷量为

D．整个过程中，定值电阻上产生的焦耳热为mg(r－μd)

【回答】

解析：金属杆沿圆弧导轨下滑过程中机械能守恒，mgr＝mv2，在到达最低点前瞬间，F－mg＝m，解得F＝3mg，结合牛顿第三定律可知A项正确；金属杆刚进入磁场时，所受安培力最大，加速度最大，对金属杆受力分析，由牛顿第二定律有＋μmg＝mam，解得am＝＋μg，B项错误；根据q＝可知，整个过程中通过金属杆横截面的电荷量为q＝，C项正确；根据能量的转化和守恒可知，整个过程中系统产生的热量Q总＝mgr－μmgd，定值电阻上产生的焦耳热Q焦＝mg(r－μd)，故D项错误。