Question

【題目】如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，間距為d，其左端接阻值為R的定值電阻，整個(gè)裝置處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，且接觸良好。現(xiàn)給導(dǎo)體棒MN一水平向右的初速度v1，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，導(dǎo)體棒MN向右運(yùn)動(dòng)的距離為x，速度變?yōu)?/span>v2。不計(jì)金屬導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒MN的電阻。甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)以上條件，分別求解在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)電阻R的焦耳熱Q，具體過(guò)程如下：

甲同學(xué)： 在這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒MN切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 所以

乙同學(xué)： 在導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒損失的動(dòng)能最終轉(zhuǎn)化為電阻R的焦耳熱，則有

A. 兩位同學(xué)的解法都正確

B. 兩位同學(xué)的解法都錯(cuò)誤

C. 甲同學(xué)的解法正確，乙同學(xué)的解法錯(cuò)誤

D. 甲同學(xué)的解法錯(cuò)誤，乙同學(xué)的解法正確

Answer 1

【答案】D

【解析】導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到向左的安培力而做減速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的減小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流減小，導(dǎo)體棒所受的安培力減小，導(dǎo)體棒做變減速運(yùn)動(dòng)，安培力的平均值是不斷變化，不能用求克服安培力做功．故甲同學(xué)的解法是錯(cuò)誤的．而根據(jù)功能關(guān)系安培力做多少負(fù)功，就有多少動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，從而轉(zhuǎn)化為焦耳熱，則乙同學(xué)的解法是正確的。故選D.