Question

【題目】某同學在實驗室里做如下實驗，光滑豎直金屬導軌(電阻不計)上端接有電阻R，下端開口，所在區域有垂直紙面向里的勻強磁場，一個矩形導體框(電阻不計)和光滑金屬導軌在整個運動中始終保持良好接觸，矩形導體框的寬度大于兩個導軌的間距，一彈簧下端固定在水平面上，彈簧涂有絕緣漆，彈簧和導體框接觸時，二者處于絕緣狀態，且導體框與彈簧接觸過程無機械能的損失。現將導體框在距離彈簧上端H處由靜止釋放，導體框下落，接觸到彈簧后一起向下運動然后反彈，直至導體框靜止。導體框的質量為m，重力加速度為g，則下列說法正確的是 ( )

A. 導體框接觸到彈簧后，可能立即做減速運動

B. 在接觸彈簧前導體框下落的加速度為g

C. 只改變下落的初始高度H，導體框的最大速度可能不變

D. 只改變R的阻值，在導體框運動過程中系統產生的焦耳熱會改變

Answer 1

【答案】AC

【解析】AC、導體框下落過程中導體框兩部分切割磁感線，相當于兩個電源給電阻R供電，接入導軌部分的導體框有電流流過，所以當導體框所受安培力等于導體框的重力時速度達到最大，達到最大速度可能發生在接觸彈簧之前，所以有可能在接觸彈簧前已經達到勻速，故AC正確；

B、由于有感應電流，導體框受到安培力作用，所以加速度小于g，故B錯誤；

D、由于質量一定，所以最后彈簧停止的位置是確定的，重力勢能的減少是確定的，彈簧增加的彈性勢能是確定的，所以電阻產生的熱量與R無關，電阻大小會影響導體框反復的次數，故D錯誤；

故選AC。