题目内容
如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好．整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中．现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q．下列说法正确的是（ ）分析：对金属棒进行受力分析，求出金属棒受到的合外力，然后判断金属棒的运动性质；
由动能定理求出克服安培力所做的功；
求出感应电荷量的表达式，然后求出金属棒的位移；
由能量守恒定律和串联电路的特点求出电阻R上产生的焦耳热．
由动能定理求出克服安培力所做的功；
求出感应电荷量的表达式，然后求出金属棒的位移；
由能量守恒定律和串联电路的特点求出电阻R上产生的焦耳热．
解答：解：金属棒在整个运动过程中，受到竖直向下的重力，竖直向上的支持力，这两个力合力为零，受到水平向左的安培力，金属棒受到的合力为安培力；
A、金属棒受到的安培力F=BIL=BL
=BL
=
，金属棒受到安培力作用而做减速运动，速度v不断减小，安培力不断减小，加速度不断减小，故金属棒做加速度逐渐减小的变减速运动，故A错误；
B、整个过程中由动能定理可得：-W安=0-
mv2，金属棒克服安培力做功为W安=
mv2，故B正确；
C、整个过程中感应电荷量q=I△t=
△t，又E=
=
，
联立得 q=
故金属棒的位移s=
，故C正确；
D、克服安培力做功把金属棒的动能转化为焦耳热，由于金属棒电阻与电阻串联在电路中，且阻值相等，则电阻R上产生的焦耳热Q=
W安=
mv2，故D错误；
故选BC．
A、金属棒受到的安培力F=BIL=BL
| E |
| 2R |
| BLv |
| 2R |
| B2L2v |
| 2R |
B、整个过程中由动能定理可得：-W安=0-
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
C、整个过程中感应电荷量q=I△t=
| E |
| 2R |
| △Φ |
| △t |
| BLs |
| △t |
联立得 q=
| BLs |
| 2R |
故金属棒的位移s=
| 2qR |
| BL |
D、克服安培力做功把金属棒的动能转化为焦耳热，由于金属棒电阻与电阻串联在电路中，且阻值相等，则电阻R上产生的焦耳热Q=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 4 |
故选BC．
点评：金属棒在运动过程中克服安培力做功，把金属棒的动能转化为焦耳热，在此过程中金属棒做加速度减小的减速运动；对棒进行受力分析、熟练应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、动能定理等正确解题．
练习册系列答案
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