Question

【題目】如圖所示，光滑金屬導(dǎo)軌AC、AD固定在水平面內(nèi)，并處在方向豎直向下、大小為B的勻強磁場中．有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒以初速度v0從某位置開始在導(dǎo)軌上水平向右運動，最終恰好靜止在A點．在運動過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終構(gòu)成等邊三角形回路，且通過A點的總電荷量為Q．已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的接觸電阻阻值恒為R，其余電阻不計．則（ ）

A.該過程中導(dǎo)體棒做勻減速運動
B.該過程中接觸電阻產(chǎn)生的熱量為 mv02
C.開始運動時，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌所構(gòu)成回路的面積為S=
D.當導(dǎo)體棒的速度為 v0時，回路中感應(yīng)電流大小為初始時的一半

Answer 1

【答案】C
【解析】解：A、感應(yīng)電動勢E=BLv，感應(yīng)電流I= = ，導(dǎo)體棒受到的安培力F=BIL= ，由于導(dǎo)體棒在運動過程中L不斷減小，安培力不斷減小，導(dǎo)體棒的加速度減小，導(dǎo)體棒做加速度減小的減速運動，不做勻減速運動，故A錯誤；

B、克服安培力做功，導(dǎo)體棒的動能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由能量守恒定律可得，接觸電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q= mv02，故B錯誤；

C、在整個過程中，感應(yīng)電荷量Q=I△t= △t= = = ，則S= ，故C正確；

D、感應(yīng)電動勢E=BLv，感應(yīng)電流I= = ，當導(dǎo)體棒的速度為 時，導(dǎo)體棒的長度L減小，回路中感應(yīng)電流大小小于初始時的一半，故D錯誤；

故選C．

【考點精析】利用電磁感應(yīng)與電路對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大小和方向；畫等效電路；運用全電路歐姆定律，串并聯(lián)電路性質(zhì)，電功率等公式聯(lián)立求解．