Question

【題目】兩根足夠長的間距為L的光滑導(dǎo)軌豎直固定，底端接阻值為R的電阻，將阻值也為R金屬棒懸掛在一固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g。現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（ ）

A、釋放瞬間金屬棒的加速度一定等于g

B、金屬棒到達(dá)最低點(diǎn)的加速度一定等于g

C、電路上產(chǎn)生的總熱量可能等于金屬棒重力勢能的減少量

D、金屬棒的速度為v時(shí)，電阻R的電功率為

Answer 1

【答案】AD

【解析】

試題分析：金屬棒在釋放的瞬間，速度為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，不受安培力的作用，只受到重力，因此釋放瞬間金屬棒的加速度一定等于，故A正確；若沒有磁場，金屬棒做簡諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對稱性可知金屬棒到達(dá)最低點(diǎn)的加速度大小一定等于g，而現(xiàn)在金屬棒在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到安培阻力作用，金屬棒在最低點(diǎn)時(shí)彈簧伸長的長度比沒有磁場時(shí)要短，彈力要小，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度一定小于，故B錯(cuò)誤；在金屬棒運(yùn)動(dòng)的過程中，電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于棒的重力勢能減少量與彈簧的彈性勢能增加量之差，故C錯(cuò)誤；當(dāng)金屬棒的速度為v時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為，回路中的電流為，電阻R的電功率為，聯(lián)立得，故D正確。