Question

【題目】如圖，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導(dǎo)執(zhí)，其間距為L，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一個阻值為R的定值電阻，平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處由靜止釋放，到達磁場右邊界處恰好停止。己知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好，則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（重力加速度為g）

A. 金屬棒中的最大電流為

B. 金屬棒克服安培力做的功為mgh

C. 通過金屬棒的電荷量為

D. 金屬棒產(chǎn)生的電熱為

Answer 1

【答案】CD

【解析】金屬棒下滑過程中，根據(jù)動能定理得： ，金屬棒到達水平面時的速度為： ，金屬棒到達水平面后做減速運動，剛到達水平面時的速度最大，最大感應(yīng)電動勢E=BLv，則最大感應(yīng)電流為： ，故A正確；金屬棒在整個運動過程中，由動能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，故B錯誤；感應(yīng)電荷量為： ，故C正確；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，電阻與導(dǎo)體棒電阻相等，通過它們的電流相等，則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱： ，故D正確。所以CD正確，AB錯誤。