某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为 R 的定值电阻相连，导轨 BC 段与B1C1段粗糙，其余部分光滑， AA1右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为 m 的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度v0沿导轨向右经过 AA1进入磁场，最终恰好停在CC1处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为 R，与粗糙导轨间的摩擦因数为µ， AB =BC =d 。导轨电阻不计，重力加速度为 g，下列说法正确的是（）

1. 某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为 R 的定值电阻相连，导轨 BC 段与B₁C₁段粗糙，其余部分光滑， AA₁右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为 m 的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度v₀沿导轨向右经过 AA₁进入磁场，最终恰好停在CC₁处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为 R，与粗糙导轨间的摩擦因数为µ， AB =BC =d 。导轨电阻不计，重力加速度为 g，下列说法正确的是（）

A. 金属杆经过BB₁的速度为 $\text{[math]}$ B. 在整个过程中，定值电阻R产生的热量为 $\text{[math]}$ C. 金属杆经过AA₁B₁B与BB₁C₁C区域，金属杆所受安培力的冲量相同 D. 若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍

【考点】

导体切割磁感线时的感应电动势; 电磁感应中的能量类问题;

【答案】

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多选题普通

1. 如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨间的距离L ，导轨所在平面与水平面夹角为 $\text{[math]}$ 。空间存在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面的匀强磁场。垂直导轨放置的一质量m的金属棒 $\text{[math]}$ 由一劲度系数为k的轻弹簧连在导轨上端，金属棒由静止释放时弹簧处于原长，下行x时导体棒速度最大。已知金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒电阻为R ，导轨电阻不计，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）

A. 向下运动时通过金属棒 $\text{[math]}$ 的电流方向从a到b B. 金属棒运动过程中的最大速度为 $\text{[math]}$ C. 金属棒速度最大时弹簧的弹性势能为 $\text{[math]}$ D. 从释放金属棒到最后稳定过程中，回路中产生的焦耳热为 $\text{[math]}$

多选题普通

2. 磁悬浮列车是高速低耗交通工具，如图（a）所示，它的驱动系统简化为如图（b）所示的物理模型。固定在列车底部的正方形金属线框的边长为L。匝数为N。总电阻为R；水平面内平行长直导轨间存在磁感应强度均为B、方向交互相反、边长均为L的正方形组合匀强磁场。当磁场以速度v匀速向右移动时，可驱动停在轨道上的列车，则（）

A. 图示时刻线框中感应电流沿逆时针方向 B. 列车运动的方向与磁场移动的方向相同 C. 列车速度为v'时线框中的感应电动势大小为 $\text{[math]}$ D. 列车速度为v'时线框受到的安培力大小为 $\text{[math]}$

多选题困难

3. 如图所示，两条足够长光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间的距离为L，垂直于导轨的虚线MN右侧存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量均为m、电阻均为R、长度均为L的导体棒a和b放在MN左侧的导轨上，先给导体棒a一个大小为 $\text{[math]}$ 水平向右的初速度，导体棒a进入磁场后运动至停下，再给导体棒b一个与a相同的初速度，两导体棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好且未相碰，则下列说法正确的是（）

A. 只有导体棒a在磁场中运动时，a在磁场中运动时的最大加速度为 $\text{[math]}$ B. 只有导体棒a在磁场中运动时，a在磁场中运动的最大距离为 $\text{[math]}$ C. 导体棒b进入磁场后，通过导体棒b的总电量为 $\text{[math]}$ D. 导体棒b进入磁场后，a、b间的最小距离为 $\text{[math]}$

多选题困难