Question

6．如图所示，一质量为m的金属杆ab，以一定的初速度v₀从一光滑的平行金属轨道的底端向上滑行，轨道平面与水平面呈θ角，两导轨上端用一电阻R相连，磁场方向垂直轨道平面上，轨道与金属杆ab的电阻不计并接触良好，金属杆向上滑行的最大高度为h（　　）

• A． 上滑过程中电阻R上产生的焦耳热等于$\frac{1}{2}$mv₀-mgh
• B． 上滑过程中合外力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
• C． 上滑过程金属杆的机械能增加
• D． 上滑过程金属杆做匀减速运动

Answer 1

分析 根据能量守恒定律得出上滑过程产生的焦耳热；克服安培力做功等于整个回路产生的热量，即电阻R上产生的热量；抓住能量守恒，分析机械能的变化；根据金属杆的受力，结合安培力的变化，分析金属杆上升过程中的运动规律．

解答 解：A、在上滑过程中，动能减小，重力势能增加，内能增加，根据能量守恒知，上滑过程中产生的焦耳热Q=$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}-mgh$，故A正确．
B、克服安培力做功等于整个回路产生的热量，合外力做功等于动能的变化量，故B错误．
C、上滑中，内能增加，机械能转化为内能，则机械能减小，故C错误．
D、上滑过程中，金属杆做减速运动，速度减小，感应电动势减小，电流减小，安培力减小，根据牛顿第二定律知，加速度减小，做加速度减小的减速运动，故D错误．
故选：A．

点评 解决这类问题的关键时分析受力，进一步确定运动性质，并明确判断各个阶段及全过程的能量转化．