如图,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,右端接一个阻值为R的定值...
问题详情:
如图,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,右端接一个阻值为R的定值电阻.平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场.质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释放,到达磁场右边界处恰好停止.已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好.则金属棒穿过磁场区域的过程中( )
A.流过金属棒的最大电流为
B.流过金属棒的电荷量为
C.克服安培力所做的功为mgh
D.金属棒产生的焦耳热为mg(h-μd)
【回答】
选D.金属棒滑下过程中,根据动能定理有mgh=mv,根据法拉第电磁感应定律有E=BLvm,根据闭合电路欧姆定律有I=,联立得Im=,A错误;根据q=可知,通过金属棒的电荷量为,B错误;全过程根据动能定理得mgh+Wf+W安=0,故C错误;由Wf=-μmgd,金属棒克服安培力做的功完全转化成电热,由题意可知金属棒与电阻R上产生的焦耳热相同,设金属棒上产生的焦耳热为Q,故2Q=-W安,联立得Q=mg(h-μd),D正确.
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:选择题