题目内容

如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有两根竖直放置的平行金属导轨,顶端用一电阻R相连,两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直.一根金属棒ab以初速度v0沿导轨竖直向上运动,到某一高度后又向下运动返回到原出发点.整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好,导轨与棒间的摩擦及它们的电阻均可忽略不计.则在金属棒整个上行与整个下行的两个过程中,下列说法正确的是(  )
A.回到出发点的速度v等于初速度v0
B.上行过程中通过R的电量大于下行过程中通过R的电量
C.上行过程中R上产生的热量大于下行过程中R上产生的热量
D.上行的运动时间大于下行的运动时间


A、从出发点上升到回到出发点时,根据能量守恒知,棒的重力势能不变,内能增加,则动能减小,所以回到出发点的速度v小于初速度.故A错误.
B、上行和下行两个过程中,回路的磁通量变化量△Φ相等,根据感应电量表达式q=
△Φ
R
,知两个过程中通过R的电量相等,故B错误.
C、根据能量守恒得,除最高点外,在任何一个位置,上升到此位置的速度大于下落到此位置的速度,则知在任何一个位置,上升到此位置的电流大于下降到此位置的电流,上升到此位置的安培力大于下降到此位置的安培力,而上升和下降过程的位移相同,故上升过程中克服安培力做的功比下降过程中克服安培力做的功多.所以上升过程中产生的热量大于下降过程中产生的热量.故C正确.
D、根据能量守恒得,除最高点外,在任何一个位置,上升到此位置的速度大于下落到此位置的速度,上升的位移和下降的位移相等,则上升的时间小于下落的时间.故D错误.
故选:C.
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