Question

【題目】如圖所示，傾角為θ的平行金屬導(dǎo)軌寬度L，電阻不計(jì)，底端接有阻值為R的定值電阻，處在與導(dǎo)軌平面垂直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。有一質(zhì)量m，長也為L的導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒的電阻為r，它與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)讓導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌底部以平行斜面的速度v0向上滑行，上滑的最大距離為s，滑回底端的速度為v，下列說法正確的是

A. 把運(yùn)動導(dǎo)體棒視為電源，其最大輸出功率為

B. 導(dǎo)體棒從開始到滑到最大高度的過程所用時間為

C. 導(dǎo)體棒從開始到回到底端產(chǎn)生的焦耳熱為

D. 導(dǎo)體棒上滑和下滑過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱相等

Answer 1

【答案】A

【解析】剛開始上滑時速度最大，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，輸出的功率最大．最大感應(yīng)電流為 ; 導(dǎo)體棒最大輸出功率為 P=I2R=（）2R．故A正確．導(dǎo)體棒從開始到滑到最大高度的過程中做減速運(yùn)動，隨著速度減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流減小，所受的安培力減小，加速度減小，做加速度逐漸減小的變減速運(yùn)動，平均速度不等于，則所用時間不等于 ，故B錯誤．根據(jù)能量守恒得知，導(dǎo)體棒從開始到回到底端產(chǎn)生的焦耳熱為 ，故C錯誤．由于導(dǎo)體棒的機(jī)械能不斷減少，所以下滑與上滑經(jīng)過同一位置時，上滑速度大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流大，導(dǎo)體棒受到的安培力大，所以上滑過程安培力的平均值大，而兩個過程通過的位移大小相等，所以上滑時導(dǎo)體棒克服安培力做功多，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱多，則電阻R產(chǎn)生的焦耳熱也多，故D錯誤．故選A．

點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵要搞清導(dǎo)體棒的運(yùn)動情況，正確分析能量轉(zhuǎn)化情況，能通過比較安培力的大小，分析克服安培力做功關(guān)系，進(jìn)而分析焦耳熱的大�。�