Question

【題目】如圖，MN和PQ是固定在水平面上電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，水平部分粗糙，右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻。水平部分導(dǎo)軌區(qū)域存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處由靜止釋放，在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)距離d時(shí)恰好停止。己知金屬棒與導(dǎo)軌水平部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好，重力加速度為g。下列說法正確的是（　　）

A.金屬棒克服安培力做功等于金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱

B.金屬棒克服安培力做功與克服摩擦力做功的和為mgh

C.金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為

D.金屬棒在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

A．根據(jù)功能關(guān)系知，金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒以及電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和，故A錯(cuò)誤；

B．設(shè)金屬棒克服安培力所做的功為W，對整個(gè)過程，由動(dòng)能定理得

解得，故B正確；

C．由B項(xiàng)可解得金屬棒克服安培力所做的功為

則電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱

則屬棒產(chǎn)生的電熱為，故C正確；

D．金屬棒在下滑過程中，其機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得

得，金屬棒經(jīng)過磁場通過某界面的電量為

根據(jù)動(dòng)量定理

其中

解得

故D正確。

故選BCD。