题目内容
【题目】如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一个阻值为R的定值电阻平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止．已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为
，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中（ ）（重力加速度为g）
A.金属棒克服安培力做的功大于金属棒产生的焦耳热
B.金属棒克服安培力做的功为mgh
C.金属棒产生的电热为
D.金属棒运动的时间为
【答案】ACD
【解析】
A、金属棒克服安培力做功等于金属棒与定值电阻R产生的焦耳热，故A正确；
B、由能量守恒定律可知，金属棒克服安培力做功与克服摩擦力做功的和为
，金属棒克服安培力做功小于，故B错误；
C、根据动能定理则：
则克服安培力所做的功为：
电路中产生的焦耳热等于克服安培力做功，所以金属棒产生的焦耳热为
故C正确；
D、金属棒在下滑过程中，由机械能守恒定律得：
则得金属棒到达水平面时的速度：
金属棒在磁场中运动时，取向右为正方向，根据牛顿第二定律得：
即：
两边求和得：
则得：
解得金属在磁场中的运动时间为：
故D正确．
练习册系列答案
相关题目
