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17.如图所示,一质量为m、长为L的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属轨道的底端向上滑行,轨道平面与水平面成θ角,轨道平面处于磁感应强度为B、方向垂直轨道平面向上的磁场中.两导轨上端用一阻值为R的电阻相连,轨道与金属杆ab的电阻均不计,金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端.则金属杆(  )
A.在上滑过程中的平均速度为$\frac{{v}_{0}}{2}$
B.在上滑过程中克服安培力做的功大于下滑过程中克服安培力做的功
C.在上滑过程中电阻R上产生的焦耳热等于减少的动能
D.在上滑过程中通过电阻R的电荷量等于下滑过程中流过电阻R的电荷量

分析 通过对导体棒的受力分析知道,上滑的过程做变减速直线运动,下滑的过程做变加速直线运动,抓住位移相等,平均速度不同,比较运动的时间,根据$q=\frac{△Φ}{R}$比较出电量的大小,根据Q=EIt比较上滑和下滑过程中产生的热量.

解答 解:A、由于上滑过程中,物体做变加速直线运动,故平均速度不等于$\frac{{v}_{0}}{2}$;故A错误;
B、经过同一位置时:下滑的速度小于上滑的速度,下滑时棒受到的安培力小于上滑所受的安培力,则下滑过程安培力的平均值小于上滑过程安培力的平均值,所以上滑导体棒克服安培力做功大于下滑过程克服安培力做功;故B正确;
C、上滑过程中,减小的动能转化为焦耳热和棒的重力势能;故上滑过程中电阻R上产生的焦耳热小于减小的动能;故C错误;
D、根据感应电量经验公式$q=\frac{△Φ}{R}$知,上滑过程和下滑过程磁通量的变化量相等,则通过电阻R的电量相等,故D正确.
故选:BD

点评 本题考查电磁感应的功能关系;解决这类问题的关键时分析受力,进一步确定运动性质,并明确判断各个阶段及全过程的能量转化.

练习册系列答案
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A.磁铁在A点时,通过一匝线圈的磁通量为$\frac{{φ}_{1}}{n}$
B.磁铁从A到O的过程中,线圈中产生的平均感应电动势为$\frac{2πv({φ}_{1}-{φ}_{2})}{L}$
C.磁铁从A到B的过程中,线圈中磁通量的变化量为2φ1
D.磁铁从A到B的过程中,通过线圈某一截面的电量不为零

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(2)微粒从P点出发再回到P点所用的时间.

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2.根据热力学定律,下列说法正确的是(  )
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