Question

6．如圖所示，無限長(zhǎng)光滑平行導(dǎo)軌與地面夾角為θ，質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌水平放置，與導(dǎo)軌構(gòu)成一閉合回路，空間內(nèi)存在大小為B，方向垂直導(dǎo)軌向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知導(dǎo)體棒電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)將導(dǎo)體棒由靜止釋放，以下說法正確的是（　�。�

• A． 導(dǎo)體棒中的電流方向從a到b
• B． 導(dǎo)體棒先加速運(yùn)動(dòng)，后勻速下滑
• C． 導(dǎo)體棒穩(wěn)定時(shí)的速率為$\frac{mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$
• D． 當(dāng)導(dǎo)體棒下落高度為h時(shí)，速度為v，此過程中導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱等于mgh-$\frac{1}{2}$mv²

Answer 1

分析 根據(jù)右手定則方向?qū)�體棒中的電流方向；根據(jù)導(dǎo)體棒沿斜面向下的重力分力和安培力大小關(guān)系分析運(yùn)動(dòng)情況；根據(jù)平衡條件求解最大速度；根據(jù)能量關(guān)系分析此過程中導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱．

解答 解：A、根據(jù)右手定則可知，導(dǎo)體棒中的電流方向從b到a，故A錯(cuò)誤；
B、開始導(dǎo)體棒沿斜面向下的重力分力大于安培力，物體做加速運(yùn)動(dòng)，但加速度減小，當(dāng)重力沿斜面向下的分力與安培力相等時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)，故B正確；
C、導(dǎo)體棒穩(wěn)定時(shí)的速率為為v_m，則根據(jù)平衡條件可得：BIL=mgsinθ，即$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}}{R}=mgsinθ$，解得v_m=$\frac{mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$，故C正確；
D、當(dāng)導(dǎo)體棒下落高度為h時(shí)，速度為v，根據(jù)能量關(guān)系可得此過程中導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q=mgh-$\frac{1}{2}$mv²，故D正確．
故選：BCD．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，重點(diǎn)是分析安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡問題，根據(jù)平衡條件列出方程；另一條是能量，分析涉及電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問題，根據(jù)動(dòng)能定理、功能關(guān)系等列方程求解．