Question

水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放着金属棒ab，开始时，ab棒以水平初速度v₀向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程（  ）

A．安培力对ab棒所做的功不相等

B．电流所做的功相等

C．产生的总内能不相等

D．光滑时通过ab棒的电荷量多

Answer

AD

【解析】

试题分析：当导轨光滑时，金属棒克服安培力做功，动能全部转化为焦耳热，产生的内能等于金属棒的初动能；当导轨粗糙时，金属棒在导轨上滑动，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生热，把部分动能转化为内能，另一方面要克服安培力做功，金属棒的部分动能转化为焦耳热，摩擦力做功产生的内能与克服安培力做功转化为内能的和等于金属棒的初动能；所以，导轨粗糙时，安培力做的功少，导轨光滑时，安培力做的功多，故A正确．电流所做的功等于回路中产生的焦耳热，根据功能关系可知导轨光滑时，金属棒克服安培力做功多，产生的焦耳热多，电流做功大，故B错误．两种情况下，产生的内能相等，都等于金属棒的初动能；故C错误．根据感应电荷量公式，x是ab棒滑行的位移大小，B、R、导体棒长度L相同，x越大，感应电荷量越大，因此导轨光滑时，感应电荷量大．故D正确．故选AD．

考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律

【名师点睛】对金属棒正确受力分析，从能量的角度分析内能问题，要熟悉感应电荷量公式，这是电磁感应问题常用的经验公式。