Question

如图，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v₀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. 上滑过程中安培力的冲量比下滑过程安培力的冲量大

B. 上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多

C. 上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多

D. 上滑过程的时间比下滑过程长

Answer

C

【解析】ACD、由于导体棒切割磁感线产生感应电流，棒的机械能不断减少，经过同一位置时下滑的速度小于上滑的速度，则下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；下滑时棒受到的安培力小于上滑所受的安培力，则下滑过程安培力的平均值小于上滑过程安培力的平均值，所以上滑导体棒克服安培力做功大于下滑过程克服安培力做功，故上滑过程中电阻R产生的热量大于下滑过程中产生的热量多；根据冲量定义上滑过程中安培力的冲量与下滑过程安培力的冲量相等，故AD错误，C正确；

B、根据感应电量公式知，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，故B错误；

故选C。