Question

【题目】如图所示，水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和导轨粗糙的两种情况相比较，这个过程（ ）

A. 安培力对ab棒所做的功相等

B. 电流所做的功相等

C. 产生的总热量相等

D. 通过ab棒的电荷量相等

Answer 1

【答案】C

【解析】

A、当导轨光滑时，金属棒克服安培力做功，动能全部转化为焦耳热，产生的内能等于金属棒的初动能；当导轨粗糙时，金属棒在导轨上滑动，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生热，把部分动能转化为内能，另一方面要克服安培力做功，金属棒的部分动能转化为焦耳热。可知两种情况下安培力对ab棒做功大小不相等。故A错误；

B、克服安培力做功的大小等于电流做功的大小，所以电流做功不等，故B错误；

C、导轨粗糙时，安培力做的功少，导轨光滑时，安培力做的功多，两种情况下，产生的内能相等，都等于金属棒的初动能，则产生的总热量相等。故C正确。

D、导轨光滑时，导体棒的位移s大，导轨粗糙时，导体棒位移小，感应电荷量Q，B、R、导体棒长度L相同，s越大，感应电荷量越大，因此导轨光滑时，感应电荷量多，故D错误。