Question

如圖所示，水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端接有電阻R，勻強磁場B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置。今使棒以一定的初速度v₀向右運動，當(dāng)其通過位置a、b時，速率分別為v_a、v_b，到位置c時棒剛好靜止，設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計，a到b與b到c的間距相等，則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個過程中(    )

A．回路中產(chǎn)生的內(nèi)能不相等

B．棒運動的加速度相等

C．安培力做功相等

D．通過棒橫截面的電量相等

Answer 1

D

解析試題分析：金屬棒受到的安培力：，金屬棒受到的安培力水平向左，金屬棒在安培力作用下做減速運動，速度v越來越小，導(dǎo)體棒克服安培力做功，把金屬棒的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由于ab間距離與bc間距離相等，安培力F從a到c逐漸減小，由定性分析可知，從a到b克服安培力做的功比從b到c克服安培力做的功多，因此在a到b的過程產(chǎn)生的內(nèi)能多，故A錯誤，C錯誤；金屬棒PQ在運動過程中所受到的合力是安培力，由牛頓第二定律得：，由于v減小，所以金屬棒向右運動過程中，加速度逐漸減小，故B錯誤；金屬棒運動過程中，電路產(chǎn)生的感應(yīng)電荷量，從a到b的過程中與從b到c的過程中，回路面積的變化量△S相等，B、R相等，因此，通過棒橫截面積的電荷量相等，故D正確；所以選D．
考點：本題考查導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢、法拉第電磁感應(yīng)定律、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化，同時考查綜合運用電磁感應(yīng)、電路知識、牛頓定律等知識的能力．