Question

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

A. 安培力對ab棒所做的功相等

B. 電流所做的功相等

C. 產生的總內能不相等

D. 通過ab棒的電量不相等

Answer 1

【答案】D

【解析】當導軌光滑時，金屬棒克服安培力做功，動能全部轉化為焦耳熱，產生的內能等于金屬棒的初動能；當導軌粗糙時，金屬棒在導軌上滑動，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生熱，把部分動能轉化為內能，另一方面要克服安培力做功，金屬棒的部分動能轉化為焦耳熱，摩擦力做功產生的內能與克服安培力做功轉化為內能的和等于金屬棒的初動能；所以，導軌粗糙時，安培力做的功少，導軌光滑時，安培力做的功多，A錯誤；電流所做的功等于回路中產生的焦耳熱，根據功能關系可知導軌光滑時，金屬棒克服安培力做功多，產生的焦耳熱多，電流做功大，B錯誤；兩種情況下，產生的內能相等，都等于金屬棒的初動能，C錯誤；根據感應電荷量公式，x是ab棒滑行的位移大小，B、R、導體棒長度L相同，x越大，感應電荷量越大，因此導軌光滑時，滑行距離x大，感應電荷量大，D正確。