Question

【題目】如圖所示，電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為，寬度為，下端與阻值為R的電阻相連。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，現(xiàn)有一電阻為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN位置以平行于斜面的初速度沿導(dǎo)軌向上運動，滑行到最遠位置a′b′后又下滑，最終勻速下滑。已知導(dǎo)體棒上行距離為s，導(dǎo)體棒運動過程中的最大加速度為2gsinθ，g為重力加速度。則

A. 上行過程中通過導(dǎo)體棒的電量為

B. 上行過程中導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為

C. 下行過程中中電流方向為

D. 導(dǎo)體棒返回到ab位置時剛好開始勻速

Answer 1

【答案】AC

【解析】試題分析：根據(jù)公式計算通過導(dǎo)體棒的電荷量；根據(jù)能量守恒定律判斷導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱；根據(jù)楞次定律判斷下滑過程中的電流方向；分析上滑和下滑過程中的受力情況，可以得出導(dǎo)體棒剛開始運動時，加速度最大，從而得到剛開始運動時安培力大小和重力沿斜面向下的分力大小相等，進而分析解題；

根據(jù)公式可得，上行過程中通過導(dǎo)體棒的電量為，A正確；下行過程中，穿過回路的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可得產(chǎn)生的電流方向為，C正確；因為上滑過程中，導(dǎo)體棒受到豎直沿斜面向下的安培力和重力沿斜面向下的分力，向上做減速運動，速度減小，安培力減小，而下滑過程中受到的安培力方向沿斜面向上，故綜合分析當(dāng)導(dǎo)體棒剛開始運動時，加速度最大， ，故可得當(dāng)速度為v時，安培力大小等于重力沿斜面向下的分力大小，所以下滑過程中，當(dāng)速度達到v時，棒開始做勻速直線運動，而由于過程中產(chǎn)生電熱，所以棒再次回到ab位置時，速度小于v，故在此位置導(dǎo)體棒不做勻速直線運動，D錯誤；上滑過程中，根據(jù)能量守恒定律可得： ， ， ， ，剛開始時，聯(lián)立解得，而導(dǎo)體棒和R的阻值相同，通電時間相同，故導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為，B錯誤