Question

如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌MN、PQ平行放置，導軌平面的傾角為θ，導軌的下端接有電阻。當空間沒有磁場時，使ab以平行導軌平面的初速度v₀沖上導軌平面，ab上升的最大高度為H；當空間存在垂直導軌平面的勻強磁場時，再次使ab以相同的初速度從同一位置沖上導軌平面，ab上升的最大高度為h。兩次運動中導體棒ab始終與兩導軌垂直且接觸良好。關于上述情景，下列說法中正確的是

A．兩次上升的最大高度比較，有H＝h

B．兩次上升的最大高度比較，有H<h

C．有磁場時，ab上升過程的最大加速度為gsinθ

D．有磁場時，ab上升過程的最小加速度為gsinθ

Answer 1

D

解析試題分析：無磁場時，根據能量守恒得，動能全部轉化為重力勢能．有磁場時，動能一部分轉化為重力勢能，還有一部分轉化為整個回路的內能．動能相同，則有磁場時的重力勢能小于無磁場時的重力勢能，所以h＜H．故A、B錯誤．有磁場時，導體棒上升時受重力、支持力、沿斜面向下的安培力，所以所受的合力大于mgsinθ，根據牛頓第二定律，知加速度a大于gsinθ．所以ab上升過程的最小加速度為gsinθ．故C錯誤，D正確．
考點：牛頓定律及能量守恒定律。