Question

如图所示，光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L．QM之间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计．一质量为m，电阻为R的金属棒ab放在导轨上，给棒一个水平向右的初速度v使之开始滑行，最后停在导轨上．由以上条件，在此过程中可求出的物理量有（ ）

A．电阻R上产生的焦耳热
B．通过电阻R的总电荷量
C．ab棒运动的位移
D．ab棒运动的时间

Answer

导体棒向右运动切割磁感线，在闭合电路中产生感应电流，导体棒在水平方向受安培力作用做减速运动，导体棒最终将停在导轨上，由能量守恒定律可以求出电阻产生的焦耳热．
【解析】
A、导体棒在导轨上做减速运动，最终静止在导轨上，导体棒的动能转化为R的焦耳热，由能量守恒定律可求出电阻R上产生的焦耳热，故A正确；
B、由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势E=，电路中的感应电流I=，感应电荷量q=I△t=，由于不知道磁通量的变化量△φ，因此不能求出通过电阻的电荷量，故B错误；
C、导体棒向右做减速运动，感应电流减小，导体棒所示安培力减小，加速度减小，导体棒做加速度减小的减速运动，无法求出导体棒的位移，故C错误；
D、导体棒做加速度减小的减速运动，无法求出导体棒的运动时间，故D错误；
故选A．