Question

【題目】如圖所示，水平固定放置的足夠長的U形金屬導軌處于豎直向上的勻強磁場中，在導軌上放著金屬棒ab，開始時ab棒以水平初速度v0向右運動，最后靜止在導軌上，就導軌光滑和導軌粗糙的兩種情況相比較，這個過程（ ）

A. 安培力對ab棒所做的功相等

B. 電流所做的功相等

C. 產(chǎn)生的總熱量相等

D. 通過ab棒的電荷量相等

Answer 1

【答案】C

【解析】

A、當導軌光滑時，金屬棒克服安培力做功，動能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，產(chǎn)生的內(nèi)能等于金屬棒的初動能；當導軌粗糙時，金屬棒在導軌上滑動，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生熱，把部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一方面要克服安培力做功，金屬棒的部分動能轉(zhuǎn)化為焦耳熱。可知兩種情況下安培力對ab棒做功大小不相等。故A錯誤；

B、克服安培力做功的大小等于電流做功的大小，所以電流做功不等，故B錯誤；

C、導軌粗糙時，安培力做的功少，導軌光滑時，安培力做的功多，兩種情況下，產(chǎn)生的內(nèi)能相等，都等于金屬棒的初動能，則產(chǎn)生的總熱量相等。故C正確。

D、導軌光滑時，導體棒的位移s大，導軌粗糙時，導體棒位移小，感應電荷量Q，B、R、導體棒長度L相同，s越大，感應電荷量越大，因此導軌光滑時，感應電荷量多，故D錯誤。