Question

如圖所示，兩根間距為d的光滑金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為的斜面上，導(dǎo)軌的右端接有電阻R，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好，金屬棒以一定的初速度v₀在沿著導(dǎo)軌上滑一段距離L后返回 ，不計導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用。下列說法正確的是

A．導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中通過R的電量q=

B．導(dǎo)體棒返回時先做勻加速運動，最后做勻速直線運動

C．導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q=mv02-mgL

D．導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中克服安培力做的功W=(mv02-mgL)

Answer 1

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試題分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：，所以導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中通過R的電量為，故A正確；由知，導(dǎo)體棒返回時隨著速度的增大，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢增大，感應(yīng)電流增大，由知棒受到的安培力增大，由知，加速度減小，所以導(dǎo)體棒返回時先做加速度減小的變加速運動，最后做勻速直線運動，故B錯誤；根據(jù)能量守恒定律知，導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中回路中產(chǎn)生的總熱量為，電阻R上產(chǎn)生的熱量為，故C錯誤；根據(jù)功能關(guān)系可知，導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中克服安培力做的功等于回路中產(chǎn)生的總熱量，即，故D正確。所以選AD。