Question

【題目】如圖所示，間距為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在斜面上，導(dǎo)軌一端接入阻值為R的定值電阻，t=0時，質(zhì)量為m的金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，t=T時，金屬棒的速度恰好達到最大值vm，整個裝置處于垂直斜面向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計，下列說法正確的是( )

A. 時，金屬棒的速度大小為

B. 0～T的過程中，金屬棒機械能的減少量等于R上產(chǎn)生的焦耳熱

C. 電阻R在0～內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱小于～T內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱

D. 金屬棒0～內(nèi)機械能的減少量大于～T內(nèi)機械能的減少量

Answer 1

【答案】C

【解析】A項：速度達到最大值前金屬棒做加速度減小的加速運動，故相同時間內(nèi)速度的增加量減小，所以時，金屬棒的速度大于，故A錯誤；

B項：由能量守恒， 的過程中，金屬棒機械能的減小等于R上產(chǎn)生的焦耳熱和金屬棒與導(dǎo)軌間摩擦生熱之和，故B錯誤；

C項： 內(nèi)金屬棒的位移小于的位移，金屬棒做加速運動，其所受安培力增大，所以內(nèi)金屬棒克服安培力做功更多，產(chǎn)生的電能更多，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱更多，故C正確；

D項： 內(nèi)的位移比內(nèi)的位移大，故內(nèi)滑動摩擦力對金屬棒做功多，由功能關(guān)系得， 內(nèi)金屬棒機械能的減小量更多，故D錯誤。

點晴：解決本題關(guān)鍵理解導(dǎo)體棒克服安培力做功等整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱，注意導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間還有摩擦產(chǎn)生熱量，綜合功能關(guān)系即可求解。