题目内容

【题目】如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,且都倾斜着与水平面成夹角θ。在导轨的最上端M、P之间接有电阻R,不计其他电阻。导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时,ab上升的最大高度为h1;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时,ab上升的最大高度为h2。在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直,且初速度都相等。关于上述情景,下列说法正确的是(　　)

A. 两次上升的最大高度相比较为h1<h2

B. 有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功

C. 有磁场时,电阻R产生的焦耳热为

D. 有磁场时,ab上升过程的最小加速度为gsin θ

【答案】D

【解析】无磁场时，根据能量守恒得，动能全部转化为重力势能．有磁场时，动能一部分转化为重力势能，还有一部分转化为整个回路的内能．动能相同，则有磁场时的重力势能小于无磁场时的重力势能，所以h2＜h1，故A错误．由动能定理知：合力的功等于导体棒动能的变化量，有、无磁场时，棒的初速度相等，末速度都为零，则知导体棒动能的变化量相等，则知导体棒所受合力的功相等，故B错误．设电阻R产生的焦耳热为Q．根据能量守恒知：mv02=Q+mgh，则Q＜mv02，故C错误．有磁场时，导体棒上升时受重力、支持力、沿斜面向下的安培力，所以所受的合力大于mgsinθ，根据牛顿第二定律，知加速度a大于gsinθ．所以ab上升过程的最小加速度为gsinθ，故D正确．故选D．

练习册系列答案
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C. 物体的速度先增加后减小，加速度不变。

D. 物体的速度大小不变，加速度却不为零。

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C. 电源内电阻消耗功率减小

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(1)他家屋檐离地面多高？

(2)滴水的时间间隔是多少？

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