Question

6．如图所示，水平传送带带动两金属杆a、b匀速向右运动，传送带右侧与两光滑平行金属导轨平滑连接，导轨与水平面间夹角为30°，两虚线EF、GH之间有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场宽度为L，两金属杆的长度和两导轨的间距均为d，两金属杆a、b质量均为m，两杆与导轨接触良好，当a进入磁场后恰好做匀速直线运动，当a离开磁场时，b恰好进入磁场，则（　　）

• A． 金属杆b进入磁场后做加速运动
• B． 金属杆b进入磁场后做减速运动
• C． 两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为$\frac{mgL}{2}$
• D． 两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为mgL

Answer 1

分析 根据两棒的受力情况相同，分析可知金属杆b进入磁场后应做匀速运动；根据能量守恒定律求解两杆在穿过磁场的过程中回路中产生的总热量．

解答 解：A、由题意可知，金属杆a进入磁场后恰好做匀速直线运动，所受的安培力与重力沿斜面向下的分力大小相等，由于b棒进入磁场时速度与a进入磁场时的速度相同，所受的安培力相同，所以两棒进入磁场时的受力情况相同，则b进入磁场后所受的安培力与重力沿斜面向下的分力也平衡，所以也做匀速运动，故AB错误．
C、两杆穿过磁场的过程中都做匀速运动，根据能量守恒定律得知：回路中产生的总热量为Q=2×mgsin30°•L=mgL，故C错误，D正确．
故选：D．

点评 本题关键要抓住两棒受力情况的相似性，判断出运动情况的相似性，再运用能量守恒定律求解产生热量．