如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连,磁感强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获平行斜面

◎ 题目

如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连,磁感强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获平行斜面的大小为v的初速向上运动,最远到达a′b′的位置,滑行的距离为s,导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ.则(  )
A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B2l2v/R
B.上滑过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为
1
2
mv2
C.上滑过程中电流做功发出的热量为
1
2
mv2
-mgs(sinθ+μcosθ)
D.上滑过程中导体棒损失的机械能为
1
2
mv2
-mgs sinθ
魔方格

◎ 答案

A、导体棒开始运动时所受的安培力最大,由E=BLv、I=
E
2R
、FA=BIL得到最大安培力为FA=
B2L2v
2R
.故A错误.
B、导体棒上滑的过程中,根据动能定理得知,安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为-
1
2
mv2
.故B错误.
C、根据能量守恒可知,上滑过程中导体棒的动能减小,转化为焦耳热、摩擦生热和重力势能,则有电流做功发出的热量为Q=
1
2
mv2
-mgs(sinθ+μcosθ).故C正确.
D、上滑的过程中导体棒的动能减小
1
2
mv2
,重力势能增加mgs sinθ,所以导体棒损失的机械能为
1
2
mv2
-mgssinθ.故D正确.
故选CD

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连,磁感强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获平行斜面…”主要考查了你对  【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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