Question

【題目】兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L(zhǎng)，底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一根上端固定的輕彈簧下端，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(chǎng)垂直，如圖所示。除電阻R外其余電阻不計(jì)。現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則（ ）

A．釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g

B．金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閍→b

C．若彈簧彈力為F時(shí)，金屬棒獲得最大速度 ，則

D．最終電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少量

Answer 1

【答案】AC

【解析】

試題分析：金屬棒剛釋放時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，彈力為零，又因此時(shí)速度為零，沒(méi)有感應(yīng)電流，金屬棒不受安培力作用，金屬棒只受到重力作用，根據(jù)牛頓第二定律得知：棒的加速度應(yīng)等于重力加速度g，故A正確；金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可知，在金屬棒上電流方向向右，流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閎→a，故B錯(cuò)誤；金屬棒向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受到重力、彈簧的彈力和安培力三個(gè)力作用，當(dāng)三力平衡時(shí)，速度最大，即當(dāng)彈簧彈力F、安培力F安之和等于金屬棒的重力mg時(shí)，金屬棒下落速度最大，即有 F +F安=mg，而，解得，故C正確．當(dāng)金屬棒下落到最底端時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能和焦耳熱，所以電阻R上產(chǎn)生的總熱量小于金屬棒重力勢(shì)能的減少，故D錯(cuò)誤．故選AC．