Question

【題目】如圖所示兩半徑為r的圓弧形光滑金屬導軌置于沿圓弧徑向的磁場中，磁場所在的平面與軌道平面垂直。導軌間距為L，一端接有電阻R，導軌所在位置處的磁感應強度大小均為B，將一質量為m的金屬導體棒PQ從圖示位置（導軌的半徑與豎直方向的夾角為）由靜止釋放，導軌及金屬棒電阻均不計，下列判斷正確的是（）

A.導體棒PQ有可能回到初始位置

B.導體棒PQ第一次運動到最低點時速度最大

C.導體棒PQ從靜止到最終達到穩定狀態，電阻R上產生的焦耳熱為

D.導體棒PQ由靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中，通過R的電荷量

Answer 1

【答案】D

【解析】

A.導體棒運動過程中不斷克服安培力做功，將機械能轉化為電能，因此不可能回到初始位置，故A錯誤；

B.導體棒PQ第一次運動到最低點時所受合力與速度反向，速度不可能最大，故B錯誤；

C.導體棒最后一定靜止在最低點，根據能量守恒定律得電阻R上產生的焦耳熱等于重力勢能的減少量，即，故C錯誤；

D.導體棒PQ從靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中，通過R的電荷量為：，故D正確。