题目内容

一质量为m的金属杆ab,以一定的初速度v从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示,磁场垂直斜面向上,导轨与杆的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端,则在此全过程中( )

A.向上滑行的时间大于向下滑行的时间
B.电阻R上产生的热量向上滑行时大于向下滑行时
C.通过电阻R的电量向上滑行时大于向下滑行时
D.杆a、b受到的磁场力的冲量向上滑行时大于向下滑行时
【答案】分析:通过对导体棒受力分析知,上滑的过程做变减速直线运动,下滑的过程做变加速直线运动,抓住位移相等,平均速度不同,比较运动的时间,根据q=比较出电量的大小,从而推导出安培力的冲量,以及根据Q=EIt=qE比较上滑和下滑过程中产生的热量.
解答:解:A、因为上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度,而上滑阶段的位移与下滑阶段的位移大小相等,所以上滑过程的时间比下滑过程短,故A错误.
B、电阻上产生的热量Q=EIt=qE,因为上滑过程中和下滑过程中通过电阻的电量相等,上滑过程中平均电动势大于下滑过程中的平均电动势,则上滑过程中通过电阻R的热量大于下滑过程中产生的热量.故B正确.
C、电量q=It=t=,式中结果无时间,故上滑阶段和下滑阶段通过回路即通过R的电量相同,故C错误;
D、安培力的冲量I=BILt=qBL,根据通过电阻R的电量相等,所以上滑过程和下滑过程安培力的冲量相等.故D错误
故选B.
点评:解决这类问题的关键时分析受力,进一步确定运动性质,并明确判断各个阶段及全过程的能量转化.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网