Question

【題目】一質量為 m 的金屬桿 ab，以一定的初速度 v0 從一光滑平行金屬導軌底端向上滑行，導軌平面與水平面成 角，兩導軌上端用一電阻 R 相 連，如圖所示，磁場垂直斜面向上，導軌與桿的電阻不計，金屬桿向上滑行到某一高度之后又返回到底端，則在此全過程中（ ）

A. 向上滑行的時間大于向下滑行的時間

B. 電阻 R 上產生的熱量向上滑行時大于向下滑行時

C. 通過電阻 R 的電量向上滑行時小于向下滑行時

D. 桿 a、b 克服磁場力的功向上滑行時小于向下滑行時

Answer 1

【答案】B

【解析】因為金屬棒在導軌上運動時，產生電能，消耗機械能，可知回到底端時速度小于開始上滑時的速度，則上滑階段的平均速度大于下滑階段的平均速度，而上滑階段的位移與下滑階段的位移大小相等，所以上滑過程的時間比下滑過程短，故A錯誤。電阻上產生的熱量Q=EIt=qE，因為上滑過程中和下滑過程中通過電阻的電量相等，上滑過程中平均電動勢大于下滑過程中的平均電動勢，則上滑過程中通過電阻R的熱量大于下滑過程中產生的熱量。故B正確。電量，式中結果無時間，故上滑階段和下滑階段通過回路即通過R的電量相同，故C錯誤；金屬桿ab克服安培力做的功等于回路產生的熱量，則知向上滑行時金屬桿克服安培力做的功較多。故D錯誤；故選B。