单选题 4.如图所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角。两轨道上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab,以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中,金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,且轨道与金属杆的电阻均忽略不计,则( )。
【正确答案】 B
【答案解析】在整个过程中,由于回路中产生内能,根据能量守恒定律可知,金属杆ab返回底端时速度v小于v0,取沿斜面向下为正方向,设合外力的冲量大小为I,根据动量定理得:I=mv一(mv0)=mv+mv0<2mv0,故A项错误。上滑过程中,重力和安培力对杆做功,安培力做负功,根据动能定理得知,克服安培力与重力所做功之和等于mv02,故B项正确。上滑过程中,由动能定理得:一mgh一W=0一mv02,克服安培力做功为W=mv02-mgh。根据功能关系可知,克服安培力做功等于回路中产生的焦耳热,即Q=W,则得Q=