Question

【題目】如圖所示，水平光滑的平行金屬導軌，左端接有電阻R，勻強磁場B豎直向下分布在導軌所在的空間內，質量一定的金屬棒PQ垂直導軌放置。今使棒以一定的初速度v0向右運動，當其通過位置a、b時，速率分別為va、vb，到位置c時棒剛好靜止。設導軌與棒的電阻均不計，a到b與b到c的間距相等。則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個過程中（ ）

A. 通過棒橫截面積的電荷量相等

B. 棒動能變化量相等

C. 回路中產生的內能相等

D. 安培力沖量相等

Answer 1

【答案】AD

【解析】

金屬棒運動過程中，電路產生的感應電荷量，從a到b的過程中與從b到c的過程中，回路面積的變化量△S相等，B、R相等，因此，通過棒橫截面積的電荷量相等，故A正確；金屬棒受到的安培力大小為：，方向水平向左。金屬棒在安培力作用下做減速運動，由于ab間距離與bc間距離相等，安培力FA逐漸減小，由W=Fs定性分析可知，從a到b克服安培力做的功比從b到c克服安培力做的功多，由動能定理可知，棒的動能變化量不相等；導體棒克服安培力做功，把金屬棒的動能轉化為內能，因此在a到b的過程產生的內能多，故BC錯誤；對每一段過程中安培力的沖量：，因相等，則兩過程中安培力的沖量相等，選項D正確.