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如图所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两导轨上端用一电阻R相连,该装置...

manfen5.com 满分网如图所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两导轨上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上.质量为m的金属杆ab,以初速度v从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若运动过程中,金属杆保持与导轨垂直且接触良好,并不计金属杆ab的电阻及空气阻力,则( )
A.上滑过程的时间比下滑过程长
B.上滑过程中安培力的冲量比下滑过程大
C.上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多
D.上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多
通过对导体棒受力分析知,上滑的过程做变减速直线运动,下滑的过程做变加速直线运动,抓住位移相等,平均速度不同,比较运动的时间,根据q=比较出电量的大小,从而推导出安培力的冲量,以及根据Q=EIt=qE比较上滑和下滑过程中产生的热量. 【解析】 A、因为上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度,而上滑阶段的位移与下滑阶段的位移大小相等,所以上滑过程的时间比下滑过程短,所以A错误. B、安培力的冲量I=BILt=qBL,根据q=知,上滑过程和下滑过程磁通量的变化量相等,则通过电阻R的电量相等,所以上滑过程和下滑过程安培力的冲量相等.故B错误,C错误. D、电阻上产生的热量Q=EIt=qE,因为上滑过程中和下滑过程中通过电阻的电量相等,上滑过程中平均电动势大于下滑过程中的平均电动势,则上滑过程中通过电阻R的热量大于下滑过程中产生的热量.故D正确. 故选D.
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