Question

8．如圖所示，一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角．兩軌道上端用一電阻R相連，該裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上．質量為m的金屬桿ab，以初速度v0從軌道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端．若運動過程中，金屬桿始終保持與導軌垂直且接觸良好，且軌道與金屬桿的電阻均忽略不計，則（　�。�

• A． 返回出發(fā)點時棒ab的速度大于v₀
• B． 上滑到最高點的過程中克服安培力做功等于$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$
• C． 上滑到最高點的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-mgh
• D． 金屬桿兩次通過斜面上的同一位置時電阻R的熱功率相同

Answer 1

分析 通過對導體棒的受力分析知道，上滑的過程做變減速直線運動，下滑的過程做變加速直線運動，抓住位移相等，平均速度不同，比較運動的時間，根據(jù)Q=EIt比較上滑和下滑過程中產(chǎn)生的熱量．

解答 解：A、由于發(fā)射電磁感應，一部分飛機械能轉化為電能，所以返回出發(fā)點時棒ab的速度小于v₀，故A錯誤．
B、金屬桿ab上滑過程中重力、安培力都做功負功，根據(jù)動能定理得知：ab棒克服重力、安培力做功之和等于$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$．故B錯誤．
C、根據(jù)功能關系可知，上滑到最高點的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-mgh．故C正確；
D、經(jīng)過同一位置時：下滑的速度小于上滑的速度，下滑時棒受到的安培力小于上滑所受的安培力，則金屬桿兩次通過斜面上的同一位置時電阻R的熱功率不相等．故D錯誤．
故選：C

點評 解決這類問題的關鍵時分析受力，進一步確定運動性質，并明確判斷各個階段及全過程的能量轉化．