Question

【題目】如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為L，與水平面間的傾角為θ（導(dǎo)軌電阻不計）。兩導(dǎo)軌與阻值為R的定值電阻相連，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，有一質(zhì)量為m，長為L的導(dǎo)體棒在ab位置獲得平行于斜面的大小為v的初速度向上運動，最遠(yuǎn)處到達cd的位置，滑行距離為s，導(dǎo)體棒的電阻也為R，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，則（ ）

A. 上滑過程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為

B. 導(dǎo)體棒上滑過程中克服安培力、滑動摩擦力和重力做的總功為

C. 上滑過程中電流做功產(chǎn)生的熱量為-mgssinθ

D. 上滑過程中導(dǎo)體棒損失的機械能為mgssinθ

Answer 1

【答案】BD

【解析】

導(dǎo)體棒開始運動時速度最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流最大，所受的安培力最大，由E=BLv、I=、FA=BIL得：最大安培力為 Fmax=．故A錯誤。導(dǎo)體棒上滑的過程中，根據(jù)動能定理得知，克服安培力、滑動摩擦力和重力做的總功為mv2．故B正確。根據(jù)能量守恒可知，上滑過程中導(dǎo)體棒的動能減小，轉(zhuǎn)化為焦耳熱、摩擦生熱和重力勢能，則有電流做功發(fā)出的熱量為 Q=mv2-mgs（sinθ+μcosθ），故C錯誤。上滑的過程中導(dǎo)體棒的動能減小mv2，重力勢能增加mgssinθ，所以導(dǎo)體棒損失的機械能為mv2-mgssinθ．故D正確。故選BD。