Question

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v₀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棒所做的功不相等

B．合力所做的功相等

C．產生的總內能相等

D．ab棒運動的位移相等

Answer 1

分析：金屬棒在導軌上做減速運動，最后金屬棒靜止在導軌上；對金屬棒進行受力分析，從能量轉化的角度分析答題．

解答：解：A、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，故A正確．
B、兩種情況下，ab棒都做減速運動，動能的變化量相等，根據動能定理可知，合力所做的功相等，故B正確．
C、根據能量轉化和守恒定律得知，兩種情況下，棒的初動能全部轉化為內能，故兩種產生的內能相等，都等于金屬棒的初動能；故C正確．
D、在導軌粗糙的情況下，在相等位移的位置，棒所受的合力較大，而合力所做的功相等，所以粗糙情況下ab的位移較小，故D錯誤．
故選：ABC

點評：本題難度不大，對金屬棒正確受力分析，從能量的角度分析問題，即可正確解題．