Question

（2012?黃埔區(qū)模擬）水平固定放置的足夠長的U形金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強磁場中，在導(dǎo)軌上放著金屬棒ab，開始時ab棒以水平初速度v₀向右運動，最后靜止在導(dǎo)軌上，就導(dǎo)軌光滑和粗糙兩種情況比較，這個過程（　　）

A．電流所做的功相等

B．通過ab棒的電量相等

C．產(chǎn)生的總內(nèi)能相等

D．安培力對ab棒所做的功不相等

Answer 1

分析：金屬棒在導(dǎo)軌上做減速運動，最后金屬棒靜止在導(dǎo)軌上；對金屬棒進行受力分析，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析答題．

解答：解：（1）導(dǎo)軌光滑時，導(dǎo)體棒的位移s大，導(dǎo)軌粗糙時，導(dǎo)體棒位移小，感應(yīng)電荷量Q=

△Φ

R

=

B△S

R

=

BLs

R

，B、R、導(dǎo)體棒長度L相同，s越大，感應(yīng)電荷量越大，因此導(dǎo)軌光滑時，感應(yīng)電荷量大．
（2）當(dāng)導(dǎo)軌光滑時，金屬棒克服安培力做功，動能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，產(chǎn)生的內(nèi)能等于金屬棒的初動能；
當(dāng)導(dǎo)軌粗糙時，金屬棒在導(dǎo)軌上滑動，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生熱，把部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，
另一方面要克服安培力做功，金屬棒的部分動能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能與克服安培力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的和等于金屬棒的初動能；由以上分析可知，導(dǎo)軌粗糙時，安培力做的功少，導(dǎo)軌光滑時，安培力做的功多，兩種情況下，產(chǎn)生的內(nèi)能相等，都等于金屬棒的初動能；故CD正確，AB錯誤；
故選CD．

點評：本題難度不大，對金屬棒正確受力分析，從能量的角度分析問題，即可正確解題．