题目内容

【题目】如图，光滑平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为θ，两导轨上端用阻值为R的电阻相连，该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动，然后又返回到出发位置。在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好，不计ab和导轨的电阻及空气阻力。则（　　）

A.初始时刻金属杆的加速度为

B.金属杆上滑时间小于下滑时间

C.在金属杆上滑和下滑过程中电阻R上产生的热量相同

D.在金属杆上滑和下滑过程中通过电阻R上的电荷量相同

【答案】BD

【解析】

A．ab开始运动时，ab棒所受的安培力

根据牛顿第二定律得，ab棒的加速度

选项A错误；

B．物体下滑时加速度满足

根据可知金属杆上滑时间小于下滑时间，选项B正确；

C．克服安培力做功等于回路产生的热量，上滑过程中安培力较大，则克服安培力做功较大，产生的热量较大，选项C错误；

D．根据

可知，在金属杆上滑和下滑过程中通过电阻R上的电荷量相同，选项D正确。

故选BD。

练习册系列答案
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（1）求带电粒子A每次经过两种加速器加速场时，动能的增量；

（2）经典回旋加速器与同步加速器在装置上的类似性，源于它们在原理上的类似性。

ａ．经典回旋加速器，带电粒子在不断被加速后，其在磁场中的旋转半径也会不断增加，求加速n次后rn的大小；

ｂ．同步加速器因其旋转半径R始终保持不变，因此磁场必须周期性递增，请推导Bn的表达式；

（3）请你猜想一下，若带电粒子A与另一种带电粒子B（质量也为m，电荷量为+kq，k为大于1的整数）一起进入两种加速器，请分别说明两种粒子能否同时被加速，如果不能请说明原因，如果能，请推导说明理由。

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（1）粒子a在磁场中运动的时间；

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A.等势线a的电势最高

B.带电粒子从P点射出后经过等势线b时，粒子的速率小于v0

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E.电阻R2=200Ω

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