Question

【題目】如圖所示,電阻不計的豎直光滑金屬軌道PMNQ,其PMN部分是半徑為的1/4圓弧，NQ部分水平且足夠長,勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于PMNQ平面指向紙里．一粗細均勻的金屬桿質量為,電阻為R,長為,從圖示位置由靜止釋放，若當地的重力加速度為,金屬桿與軌道始終保持良好接觸,則

A．桿下滑過程機械能守恒

B．桿最終不可能沿NQ勻速運動

C．桿從釋放到桿全部滑至水平軌道過程中產生的電能等于

D．桿從釋放到桿全部滑至水平軌道過程中，通過桿的電荷量等于

Answer 1

【答案】D

【解析】

試題分析：桿在下滑過程中，桿與金屬導軌組成閉合回路，磁通量在改變，會產生感應電流，桿將受到安培力作用，安培力對桿做功，桿的機械能不守恒．故A錯誤．桿最終沿水平面時，不產生感應電流，不受安培力作用而做勻速運動．故B錯誤．桿從釋放到滑至水平軌道過程，重力勢能減小mgr，產生的電能和棒的動能，由能量守恒定律得知：桿上產生的電能小于mgr．故C錯誤．

桿與金屬導軌組成閉合回路磁通量的變化量為△Φ=B（πr2-r2），根據推論，得到通過桿的電荷量為．故D正確．故選D。