如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑

◎ 题目

如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中(  )
A.运动的平均速度大小为
1
2
ν
B.下滑位移大小为
qR
BL
C.产生的焦耳热为qBLν
D.受到的最大安培力大小为
B2L2ν
R
sinθ
魔方格

◎ 答案

A、金属棒ab开始做加速度逐渐减小的变加速运动,不是匀变速直线运动,平均速度不等于
1
2
v,而是大于
1
2
ν
;故A错误.
    B、由电量计算公式q=
.
I
?△t
.
I
=
.
E
R
.
E
=
△Φ
△t
,联立得  q=
△φ
R
=
BsL
R
可得,下滑的位移大小为s=
qR
BL
,故B正确.
    C、产生的焦耳热Q=I2Rt=qIR,而这里的电流I比棒的速度大小为v时的电流I′=
BLv
R
小,故这一过程产生的焦耳热小于qBLv.故C错误.
    D、金属棒ab受到的最大安培力大小为
B2L2ν
R
.故D错误.
故选B

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑…”主要考查了你对  【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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