如圖,MN和PQ是固定在水平面上電阻不計的平行金屬導軌,其間距爲L,導軌彎曲部分光滑,水平部分粗糙,右端接一個...
問題詳情:
如圖,MN和PQ是固定在水平面上電阻不計的平行金屬導軌,其間距爲L,導軌彎曲部分光滑,水平部分粗糙,右端接一個阻值爲R的定值電阻。水平部分導軌區域存在方向豎直向上、磁感應強度大小爲B的勻強磁場。質量爲m、電阻也爲R的金屬棒從高爲h處由靜止釋放,在水平導軌上運動距離d時恰好停止。己知金屬棒與導軌水平部分間的動摩擦因數爲,金屬棒與導軌間接觸良好,重力加速度爲g。下列說法正確的是( )
A. 金屬棒克服安培力做功等於金屬棒產生的焦耳熱
B. 金屬棒克服安培力做功與克服摩擦力做功的和爲mgh
C. 金屬棒產生的焦耳熱爲
D. 金屬棒在電場中運動的時間爲
【回答】
BCD
【解析】A.根據功能關係知,金屬棒克服安培力做的功等於金屬棒以及電阻R上產生的焦耳熱之和,故A錯誤;
B.設金屬棒克服安培力所做的功爲W,對整個過程,由動能定理得
解得,故B正確;
C.由B項可解得金屬棒克服安培力所做的功爲
則電路中產生的總的焦耳熱
則屬棒產生的電熱爲,故C正確;
D.金屬棒在下滑過程中,其機械能守恆,由機械能守恆定律得
得,金屬棒經過磁場透過某介面的電量爲
根據動量定理
其中
解得
故D正確。
故選BCD。
知識點:電磁感應單元測試
題型:多項選擇