题目内容
如图12-3-17所示,CDEF是固定的、水平放置的、足够长的“U”形金属导轨,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上架着一个金属棒ab,在极短时间内给ab棒一个水平向右的冲量,使它获得一个速度开始运动,最后又静止在导轨上.则ab棒在运动过程中,就导轨是光滑和粗糙两种情况相比较( )
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图12-3-17
A.安培力对ab棒做的功相等
B.电流通过整个回路所做的功相等
C.整个回路产生的总热量不同
D.ab棒动量的改变量相同
D
解析:
最终棒ab的速度为零,根据功与能的转化关系可知,若导轨是粗糙的,导轨在水平方向要受到向左的安培力和滑动摩擦力,导体棒要克服安培力做功,动能一部分转化为电热能,还要克服滑动摩擦力做功,动能另一部分转化为摩擦产生的热量,但最终是全部转化为内能(内能等于开始时的总动能).若导轨光滑,导轨在水平方向只受到向左的安培力作用,导体棒只要克服安培力做功,动能全部转化为电热能(内能等于开始时的总动能).而两种情况下导体棒改变的动量相等,都等于最初导体棒的动量.
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