Question

7．如圖所示，兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，下端接有定值電阻R，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強度為B．現(xiàn)給導(dǎo)體棒MN一平行于導(dǎo)軌的初速度v，使導(dǎo)體棒保持與導(dǎo)軌垂直并沿導(dǎo)軌向上運動，經(jīng)過一段時間導(dǎo)體棒又回到原位置．不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，在這一過程中，下列說法正確的是（　　）

• A． 導(dǎo)體棒上滑時棒中的電流方向由N到M
• B． 導(dǎo)體棒上滑階段和下滑階段受到的安培力方向相同
• C． 導(dǎo)體棒回到原位置時速度大小必小于v
• D． 導(dǎo)體棒上滑階段和下滑階段的最大加速度大小相等

Answer 1

分析 依據(jù)楞次定律，即可判定感應(yīng)電流的方向；
根據(jù)安培力公式$F=\frac{{B}_{\;}^{2}{L}_{\;}^{2}v}{R}$，結(jié)合棒來回過程中，安培力總是阻礙導(dǎo)體棒相對運動，即可判定安培力方向關(guān)系；
由能量守恒定律判斷導(dǎo)體棒回到原位置時速度與初速度關(guān)系；
根據(jù)牛頓第二定律判斷上滑與下滑階段的最大加速度大小關(guān)系；

解答 解：A、導(dǎo)體棒上滑時，根據(jù)楞次定律判斷可知導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向由N到M，故A正確；
B、導(dǎo)體棒運動過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力作用，根據(jù)楞次定律可知安培力總是阻礙導(dǎo)體棒相對于導(dǎo)軌運動，導(dǎo)體棒上滑階段和下滑階段受到的安培力方向相反，故B錯誤；
C、導(dǎo)體棒的機械能不斷減小，則導(dǎo)體棒回到原位置時速度大小必小于v，故C正確；
D、根據(jù)牛頓第二定律，對于上滑過程：$mgsinθ-{F}_{安}^{\;}=m{a}_{上}^{\;}$；對于下滑過程：$mgsinθ-{F}_{安}^{′}=m{a}_{下}^{\;}$，可知${a}_{上}^{\;}＞{a}_{下}^{\;}$，故D錯誤；
故選：AC

點評 考查楞次定律、安培力與電量的綜合表達式的內(nèi)容，掌握能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的應(yīng)用，注意棒在整個運動過程中，安培力總是阻礙導(dǎo)體棒的運動，克服安培力做功，通過電阻轉(zhuǎn)化為焦耳熱．