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(2010?德州一模)如圖所示,一粗糙的平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩軌道上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上.質量為m的金屬桿ab以初速度v0從軌道底端向上滑行,滑行到某高度h后又返回到底端.若運動過程中金屬桿始終保持與導軌垂直且接觸良好,軌道與金屬桿的電阻均忽略不計.則下列說法正確的是( 。
分析:通過對導體棒的受力分析知道,上滑的過程做變減速直線運動,下滑的過程做變加速直線運動,抓住位移相等,平均速度不同,比較運動的時間,根據(jù)q=
△Φ
R
比較出電量的大小,根據(jù)Q=EIt比較上滑和下滑過程中產生的熱量.
解答:解:A、根據(jù)感應電量經驗公式q=
△Φ
R
知,上滑過程和下滑過程磁通量的變化量相等,則通過電阻R的電量相等,故A正確.
B、金屬桿ab上滑過程中重力、安培力、摩擦力都做功負功,根據(jù)動能定理得知:ab棒克服重力、安培力與摩擦力所做功之和等于
1
2
m
v
2
0
.故B正確.
C、經過同一位置時:下滑的速度小于上滑的速度,下滑時棒受到的安培力小于上滑所受的安培力,則下滑過程安培力的平均值小于上滑過程安培力的平均值,所以上滑導體棒克服安培力做功大于下滑過程克服安培力做功,故上滑過程中電阻R產生的熱量大于下滑過程中產生的熱量.故C錯誤.
D、根據(jù)功能關系得知,ab在整個過程中損失的機械能等于裝置產生的熱量.故D正確.
故選ABD
點評:解決這類問題的關鍵時分析受力,進一步確定運動性質,并明確判斷各個階段及全過程的能量轉化.
練習冊系列答案
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3
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