问题 多选题

如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连,磁感强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获平行斜面的大小为v的初速向上运动,最远到达a′b′的位置,滑行的距离为s,导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ.则(  )

A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B2l2v/R

B.上滑过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为

1
2
mv2

C.上滑过程中电流做功发出的热量为

1
2
mv2-mgs(sinθ+μcosθ)

D.上滑过程中导体棒损失的机械能为

1
2mv2-mgs sinθ

答案

A、导体棒开始运动时所受的安培力最大,由E=BLv、I=

E
2R
、FA=BIL得到最大安培力为FA=
B2L2v
2R
.故A错误.

B、导体棒上滑的过程中,根据动能定理得知,安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为-

1
2
mv2.故B错误.

C、根据能量守恒可知,上滑过程中导体棒的动能减小,转化为焦耳热、摩擦生热和重力势能,则有电流做功发出的热量为Q=

1
2
mv2-mgs(sinθ+μcosθ).故C正确.

D、上滑的过程中导体棒的动能减小

1
2
mv2,重力势能增加mgs sinθ,所以导体棒损失的机械能为
1
2
mv2
-mgssinθ.故D正确.

故选CD

单项选择题
单项选择题