Question

18．如圖，一端接有定值電阻R的足夠長的平行金屬導軌，放在絕緣斜面上（斜面未畫出），勻強磁場垂直于導軌平面向上，導體棒ab垂直于導軌放置．現(xiàn)給導體棒沿斜面向上的初速度v，經(jīng)過一段時間導體棒又回到原位置．在運動過程中導體棒ab始終垂直于導軌，導軌和導體棒的電阻可忽略不計．則（　�。�

• A． 在上滑過程導體棒中的電流方向由a到b
• B． 回到原位置時導體棒的速度大小仍為v
• C． 開始上滑和回到原位置時導體棒的加速度大小相等
• D． 上滑過程與下滑到初始位置的過程通過導體棒截面的電荷量相等

Answer 1

分析 根據(jù)右手定則判斷感應電流的方向；根據(jù)能量守恒定律分析金屬棒回到原位置的速度大��；根據(jù)安培力與速度的關系及牛頓第二定律分析加速度的大小關系；根據(jù)公式q=$\frac{△Φ}{R}$分析通過棒的電量關系．

解答 解：
A、金屬棒上滑時，根據(jù)右手定則判斷可知棒中感應電流的方向由b到a，故A錯誤．
B、金屬棒運動過程中產(chǎn)生感應電流，受到安培力作用，根據(jù)楞次定律可知安培力總是阻礙金屬棒相對于導軌運動，所以金屬棒的機械能不斷減小，則金屬棒回到原位置是速度大小必小于v．故B錯誤．
C、根據(jù)牛頓第二定律得：
對于上滑過程：mgsinθ+F_安=ma_上；對于下滑過程：mgsinθ-F_安′=ma_下；可知：a_上＞a_下．故C錯誤．
D、金屬棒上滑階段和下滑階段中回路磁通量的變化量相等，根據(jù)q=$\frac{△Φ}{R}$可知通過棒的電量相等，故D正確．
故選：D．

點評 解決本題的關鍵通過能量守恒定律比較出回到出發(fā)點的速度和初速度的大小，從而確定每個位置感應電流和速度的大小．記住感應電量經(jīng)驗公式q=$\frac{△Φ}{R}$，研究電量問題．