精英家教網(wǎng)一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab以一定的初速度v0從一光滑的平行金屬導(dǎo)軌底端向上滑行，導(dǎo)軌平面與水平面成30°角，兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連，如圖所示，磁場垂直斜面向上，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，金屬桿向上滑行到某一高度之后又返回到底端時(shí)的速度大小為v，則（　　）
A、向上滑行的時(shí)間等于向下滑行的時(shí)間B、向上滑行時(shí)電阻R上產(chǎn)生的熱量小于向下滑行時(shí)電阻R上產(chǎn)生的熱量C、向上滑行時(shí)與向下滑行時(shí)通過電阻R的電量相等D、金屬棒在整個(gè)上行與回到出發(fā)點(diǎn)的過程中，將一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能
分析：本題首先要明確金屬桿的受力情況，并能正確判斷金屬桿運(yùn)動(dòng)情況．金屬桿上滑過程和下滑過程回路中均有電熱產(chǎn)生，金屬桿從底端滑上去再滑回底端高度不變，金屬桿的重力勢能不變，只有動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電熱，故金屬桿再滑回底端時(shí)速度v必然小于初速度v0，所以上滑階段的平均速度大于下滑階段的平均速度．
解答：解：
A、因?yàn)閍b桿滑行過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流，桿的機(jī)械能不斷減小，經(jīng)過同一位置時(shí)，桿上滑的速度必然大于桿下滑的速度，所以上滑階段的平均速度大于下滑階段的平均速度，而上滑階段的位移與下滑階段的位移大小相等，所以上滑過程的時(shí)間比下滑過程短，故A錯(cuò)誤；
B、由上分析知，經(jīng)過同一位置時(shí)，桿上滑的速度大于桿下滑的速度，上滑產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流大于下滑的感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，桿所受的安培力也是上滑過程大，所以上滑過程桿克服安培力做功多，產(chǎn)生的熱量就多，故B錯(cuò)誤；
C、通過電阻R的電量q=
.
I
△t=
.
E
R+r
△t=
△Φ
R+r
，由于上滑和下滑過程，回路磁通量的變化大小相等，故上滑階段和下滑階段通過回路即通過R的電量相同，故C正確；
D、金屬桿從開始上滑至返回出發(fā)點(diǎn)的過程中，只有安培力做功，動(dòng)能的一部分轉(zhuǎn)化為熱能，故D正確；
故選：CD
點(diǎn)評(píng)：解決這類問題的關(guān)鍵時(shí)分析受力，進(jìn)一步確定運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，并明確判斷各個(gè)階段及全過程的能量轉(zhuǎn)化．
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲，兩光滑的平行導(dǎo)軌MON與PO’Q，其中ON、O’Q部分是水平的，傾斜部分與水平部分用光滑圓弧連接，QN兩點(diǎn)間連電阻R，導(dǎo)軌間距為L．水平導(dǎo)軌處有兩個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ（分別是cdef和ghjk虛線包圍區(qū)），磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上，Ⅱ區(qū)是磁感強(qiáng)度B0的恒定磁場，Ⅰ區(qū)磁場的寬度為x0，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化．一質(zhì)量為m，電阻為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置在磁場區(qū)中央位置，t=0時(shí)刻Ⅰ區(qū)磁場的磁感強(qiáng)度從B1大小開始均勻減小至零，變化如圖乙所示，導(dǎo)體棒在磁場力的作用下運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖丙所示．
（1）求出t=0時(shí)刻導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的加速度a；
（2）求導(dǎo)體棒穿過Ⅰ區(qū)磁場的過程中安培力所做的功和ab棒離開Ⅰ區(qū)磁場后直到最終停止的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量．
（3）根據(jù)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)圖象，求棒的最終位置和在0-t2時(shí)間內(nèi)通過棒的電量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?南京模擬）如圖甲，兩光滑的平行導(dǎo)軌MON與PO′Q，其中ON、O′Q部分是水平的，傾斜部分與水平部分用光滑圓弧連接，QN兩點(diǎn)間連電阻R，導(dǎo)軌間距為L．水平導(dǎo)軌處有兩個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ（分別是cdef和hgjk虛線包圍區(qū)），磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上，Ⅱ區(qū)是磁感強(qiáng)度B0的恒定的磁場，Ⅰ區(qū)磁場的寬度為x0，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化．一質(zhì)量為m，電阻為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置在磁場區(qū)中央位置，t=0時(shí)刻Ⅰ區(qū)磁場的磁感強(qiáng)度從B1大小開始均勻減小至零，變化如圖乙所示，導(dǎo)體棒在磁場力的作用下運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖丙所示．
（1）求出t=0時(shí)刻導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)加速度a．
（ 2）求導(dǎo)體棒穿過Ⅰ區(qū)磁場邊界過程安培力所做的功和將要穿出時(shí)刻電阻R的電功率．
（3）根據(jù)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)圖象，求棒的最終位置和在0-t2時(shí)間內(nèi)通過棒的電量．

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科目：高中物理 來源：南京模擬 題型：問答題

如圖甲，兩光滑的平行導(dǎo)軌MON與PO′Q，其中ON、O′Q部分是水平的，傾斜部分與水平部分用光滑圓弧連接，QN兩點(diǎn)間連電阻R，導(dǎo)軌間距為L．水平導(dǎo)軌處有兩個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ（分別是cdef和hgjk虛線包圍區(qū)），磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上，Ⅱ區(qū)是磁感強(qiáng)度B0的恒定的磁場，Ⅰ區(qū)磁場的寬度為x0，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化．一質(zhì)量為m，電阻為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置在磁場區(qū)中央位置，t=0時(shí)刻Ⅰ區(qū)磁場的磁感強(qiáng)度從B1大小開始均勻減小至零，變化如圖乙所示，導(dǎo)體棒在磁場力的作用下運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖丙所示．
（1）求出t=0時(shí)刻導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)加速度a．
（ 2）求導(dǎo)體棒穿過Ⅰ區(qū)磁場邊界過程安培力所做的功和將要穿出時(shí)刻電阻R的電功率．
（3）根據(jù)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)圖象，求棒的最終位置和在0-t2時(shí)間內(nèi)通過棒的電量．

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科目：高中物理 來源：2010年江蘇省南京市三校聯(lián)考高三（下）調(diào)研物理試卷（解析版） 題型：解答題

如圖甲，兩光滑的平行導(dǎo)軌MON與PO′Q，其中ON、O′Q部分是水平的，傾斜部分與水平部分用光滑圓弧連接，QN兩點(diǎn)間連電阻R，導(dǎo)軌間距為L．水平導(dǎo)軌處有兩個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ（分別是cdef和hgjk虛線包圍區(qū)），磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上，Ⅱ區(qū)是磁感強(qiáng)度B的恒定的磁場，Ⅰ區(qū)磁場的寬度為x，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化．一質(zhì)量為m，電阻為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置在磁場區(qū)中央位置，t=0時(shí)刻Ⅰ區(qū)磁場的磁感強(qiáng)度從B1大小開始均勻減小至零，變化如圖乙所示，導(dǎo)體棒在磁場力的作用下運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖丙所示．
（1）求出t=0時(shí)刻導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)加速度a．
（ 2）求導(dǎo)體棒穿過Ⅰ區(qū)磁場邊界過程安培力所做的功和將要穿出時(shí)刻電阻R的電功率．
（3）根據(jù)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)圖象，求棒的最終位置和在0-t2時(shí)間內(nèi)通過棒的電量．

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科目：高中物理 來源：2012年江西省贛州市寧都中學(xué)高考物理模擬試卷（解析版） 題型：解答題

如圖甲，兩光滑的平行導(dǎo)軌MON與PO′Q，其中ON、O′Q部分是水平的，傾斜部分與水平部分用光滑圓弧連接，QN兩點(diǎn)間連電阻R，導(dǎo)軌間距為L．水平導(dǎo)軌處有兩個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ（分別是cdef和hgjk虛線包圍區(qū)），磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上，Ⅱ區(qū)是磁感強(qiáng)度B的恒定的磁場，Ⅰ區(qū)磁場的寬度為x，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化．一質(zhì)量為m，電阻為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置在磁場區(qū)中央位置，t=0時(shí)刻Ⅰ區(qū)磁場的磁感強(qiáng)度從B1大小開始均勻減小至零，變化如圖乙所示，導(dǎo)體棒在磁場力的作用下運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖丙所示．
（1）求出t=0時(shí)刻導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)加速度a．
（ 2）求導(dǎo)體棒穿過Ⅰ區(qū)磁場邊界過程安培力所做的功和將要穿出時(shí)刻電阻R的電功率．
（3）根據(jù)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)圖象，求棒的最終位置和在0-t2時(shí)間內(nèi)通過棒的電量．

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