Question

【题目】如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中（ ）

A.流过金属棒的最大电流为B.通过金属棒的电荷量为

C.克服安培力所做的功为mghD.金属棒产生的焦耳热为mg（h－μd）

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．金属棒滑下过程中，根据动能定理有

mgh＝

根据法拉第电磁感应定律有

Em＝BLvm，

根据闭合电路欧姆定律有

Im＝，

联立得

选项A错误；

B．根据可知，通过金属棒的电荷量为，选项B正确；

C．金属棒运动的全过程根据动能定理得

mgh＋Wf＋W安＝0，

所以克服安培力做的功小于mgh，故选项C错误；

D．由

Wf＝-μmgd，

金属棒克服安培力做的功完全转化成电热，由题意可知金属棒与电阻R上产生的焦耳热相同，设金属棒上产生的焦耳热为Q，故

2Q＝-W安，

联立得

Q＝

选项D正确。

故选BD。