Question

【題目】如圖所示，電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為，寬度為，下端與阻值為R的電阻相連。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，現(xiàn)有一電阻為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN位置以平行于斜面的初速度沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，滑行到最遠(yuǎn)位置a′b′后又下滑，最終勻速下滑。已知導(dǎo)體棒上行距離為s，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度為2gsinθ，g為重力加速度。則

A. 上行過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒的電量為

B. 上行過(guò)程中導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為

C. 下行過(guò)程中中電流方向?yàn)?/span>

D. 導(dǎo)體棒返回到ab位置時(shí)剛好開(kāi)始勻速

Answer 1

【答案】AC

【解析】試題分析：根據(jù)公式計(jì)算通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量；根據(jù)能量守恒定律判斷導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱；根據(jù)楞次定律判斷下滑過(guò)程中的電流方向；分析上滑和下滑過(guò)程中的受力情況，可以得出導(dǎo)體棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度最大，從而得到剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)安培力大小和重力沿斜面向下的分力大小相等，進(jìn)而分析解題；

根據(jù)公式可得，上行過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒的電量為，A正確；下行過(guò)程中，穿過(guò)回路的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可得產(chǎn)生的電流方向?yàn)?/span>，C正確；因?yàn)樯匣�過(guò)程中，導(dǎo)體棒受到豎直沿斜面向下的安培力和重力沿斜面向下的分力，向上做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，安培力減小，而下滑過(guò)程中受到的安培力方向沿斜面向上，故綜合分析當(dāng)導(dǎo)體棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度最大， ，故可得當(dāng)速度為v時(shí)，安培力大小等于重力沿斜面向下的分力大小，所以下滑過(guò)程中，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)，棒開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而由于過(guò)程中產(chǎn)生電熱，所以棒再次回到ab位置時(shí)，速度小于v，故在此位置導(dǎo)體棒不做勻速直線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤；上滑過(guò)程中，根據(jù)能量守恒定律可得： ， ， ， ，剛開(kāi)始時(shí)，聯(lián)立解得，而導(dǎo)體棒和R的阻值相同，通電時(shí)間相同，故導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為，B錯(cuò)誤