Question

如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌MN、PQ平行放置，導軌平面與水平面的夾角為θ，導軌的下端接有電阻．當導軌所在空間沒有磁場時，使導體棒ab以平行導軌平面的初速度v₀沖上導軌平面，ab上升的最大高度為H；當導軌所在空間存在方向與導軌平面垂直的勻強磁場時，再次使ab以相同的初速度從同一位置沖上導軌平面，ab上升的最大高度為h．兩次運動中導體棒ab始終與兩導軌垂直且接觸良好．關于上述情景，下列說法中正確的是（　　）

A．兩次上升的最大高度比較，有H=h

B．兩次上升的最大高度比較，有H＜h

C．無磁場時，導軌下端的電阻中有電熱產生

D．有磁場時，導軌下端的電阻中有電熱產生

Answer 1

分析：根據能量守恒定律判斷H與h的大小關系．根據有無感應電流產生，判斷導軌下端的電阻中有電熱產生．

解答：解：AB、無磁場時，根據能量守恒定律得，導體棒ab的初動能全部轉化為重力勢能．有磁場時，初動能一部分轉化為重力勢能，還有一部分轉化為整個回路的內能．初動能相同，則有磁場時的最大重力勢能小于無磁場時的最大重力勢能，所以h＜H．故A、B錯誤．
CD、無磁場時，不存在電磁感應現象，導軌下端的電阻中沒有電熱產生，有磁場時，由于導體棒切割磁感線，產生感應電流，導軌下端的電阻中有電熱產生，故C錯誤，D正確．
故選：D．

點評：解決本題的關鍵會運用能量守恒定律比較兩種情況下重力勢能的大小，從而得出高度的大小關系．