Question

如圖所示，光滑U型金屬導(dǎo)軌PQMN水平固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)．QM之間接有阻值為R的電阻，其余部分電阻不計(jì)．一質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，給棒一個(gè)水平向右的初速度v₀使之開始滑行，最后停在導(dǎo)軌上．由以上條件，在此過程中可求出的物理量有（　　）

A．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

B．通過電阻R的總電荷量

C．a(chǎn)b棒運(yùn)動(dòng)的位移

D．a(chǎn)b棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

Answer 1

分析：給棒一個(gè)水平向右的初速度v₀使之開始滑行的過程中，做減速運(yùn)動(dòng)，停止運(yùn)動(dòng)時(shí)其動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即可由能量守恒求出焦耳熱；根據(jù)動(dòng)量定理列式求電荷量；根據(jù)感應(yīng)電荷量q=

△Φ

R

可求出位移．時(shí)間無法求出．

解答：解：A、根據(jù)能量守恒得：電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=

1

2

mv₀²，故A正確．
B、根據(jù)動(dòng)量定理得：-B

.

I

L△t=0-mv₀，又q=

.

I

△t，感應(yīng)電荷量：q=

mv0

BL

，故B正確．
C、設(shè)ab棒運(yùn)動(dòng)的位移為s．感應(yīng)電荷量q=

△Φ

R

=

BLs

R

，則得s=

qR

BL

，可求得ab棒運(yùn)動(dòng)的位移s，故C正確．
D、由于ab棒做變減速運(yùn)動(dòng)，無法求出時(shí)間，故D錯(cuò)誤．
故選：ABC．

點(diǎn)評(píng)：由能量守恒可以求出電阻產(chǎn)生的焦耳熱，由于導(dǎo)體棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，無法求出導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與位移．