(2014•贵州模拟)一金属杆ab,以某一初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成θ角,两导轨上端

(2014•贵州模拟)一金属杆ab,以某一初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成θ角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示.匀强磁场垂直斜面向上,导轨与杆的电阻以及它们之间的接触电阻均不计,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端,则在此全过程中(  )
A.向上滑行的时间大于向下滑行的时间
B.向上滑行过程中克服安培力做的功大于向下滑行过程中克服安培力做的功
C.向上滑行过程中电阻R上产生的热量等于向下滑行过程中电阻R上产生的热量
D.向上滑行过程中通过电阻R的电荷量等于向下滑行过程中通过电阻R的电荷量
八一青鸟 1年前 已收到1个回答 举报

routers 幼苗

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解题思路:本题分析通过金属杆的受力情况,来判断金属杆运动情况.金属杆上滑过程和下滑过程回路中均有电热产生,金属杆从底端滑上去再滑回底端高度不变,金属杆的重力势能不变,只有动能转化为电热,故金属杆再滑回底端时速度(设为v2)必然小于初速度,即v2<v0,所以上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度.从而判断时间关系.根据同一位置,上滑和下滑的速度大小关系,判断安培力的大小关系,即可分析克服安培力做的功关系.由功能关系分析热量关系.电荷量由公式q=[△Φ/R]分析.

A、金属杆在滑行过程中,受到安培力阻力作用,机械能不断减小,所以经过同一位置时,上滑的速率大于下滑的速率,则上滑过程平均速率大于下滑过程的平均速率,而两个过程通过的位移大小相等,所以向上滑行的时间小于向下滑行的时间,故A错误.
B、经过同一位置时上滑的速率大,杆受到的安培力大,则向上滑行过程中克服安培力做的功大,故B正确.
C、杆克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量,则知向上滑行过程中电阻R上产生的热量多,故C错误.
D、上滑和下滑两个过程中,回路磁通量的变化量相等,由公式q=[△Φ/R]分析可知向上滑行过程中通过电阻R的电荷量等于向下滑行过程中通过电阻R的电荷量,故D正确.
故选:BD

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;功的计算;焦耳定律;安培力.

考点点评: 解决这类问题的关键时分析受力,进一步确定运动性质,并明确判断各个阶段及全过程的能量转化.掌握感应电荷量经验公式q=[△Φ/R],并能正确运用.

1年前

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