Question

15．由金屬桿組成如圖所示的導(dǎo)軌，其中水平面上兩平行導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且全部置于豎直向上的磁場(chǎng)中，與傾斜放置的導(dǎo)軌ABCD平滑且固定連接．將一金屬棒ab從傾斜導(dǎo)軌上一定高度由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直接觸且不受摩擦，請(qǐng)你判斷ab棒在水平導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)情況：做減速直線運(yùn)動(dòng)，最后靜止；并從能量轉(zhuǎn)化的角度簡(jiǎn)述理由：金屬棒的動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，直至動(dòng)能為0．

Answer 1

分析 金屬棒在下滑過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；滑到水平導(dǎo)軌上后，金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，即機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，由于導(dǎo)軌和金屬棒有一定電阻，電流流過(guò)導(dǎo)軌和金屬棒會(huì)產(chǎn)生熱量，所以電能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，金屬棒的動(dòng)能越來(lái)越小，最后為0．

解答 解：金屬棒滑到水平導(dǎo)軌上后，金屬棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，即動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能；由于導(dǎo)軌和金屬棒有一定電阻，電流流過(guò)導(dǎo)軌和金屬棒會(huì)產(chǎn)生熱量，所以電能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致金屬棒的動(dòng)能越來(lái)越小，最后動(dòng)能為0，金屬棒靜止．
故答案為：做減速直線運(yùn)動(dòng)，最后靜止；金屬棒的動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，直至動(dòng)能為0．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是電磁感應(yīng)和能量轉(zhuǎn)化知識(shí)的理解和掌握，有一定難度．