Question

【題目】如圖所示，豎直放置的足夠長的U型金屬框架中，定值電阻為R，其他電阻均可忽略，ef是一水平放置的電阻可忽略的導體棒，導體棒質量為m，棒的兩端始終與ab、cd保持良好接觸，且能沿框架無摩擦下滑，整個裝置放在與框架平面垂直的勻強磁場中，當導體棒ef從靜止下滑一段時間后閉合開關S，則S閉合后()

A. 導體棒ef的加速度一定大于g

B. 導體棒ef的加速度一定小于g

C. 導體棒ef機械能一定守恒

D. 導體棒ef機械能一定減少

Answer 1

【答案】D

【解析】

當ef從靜止下滑一段時間后閉合S，ef將切割磁感線產生感應電流，受到豎直向上安培力，分析安培力與重力的大小關系即可判斷加速度與重力加速度的大小；由于有感應電流產生，則導致ef的機械能減小轉化為電能；

A、當ef從靜止下滑一段時間后閉合S，ef將切割磁感線產生感應電流，受到豎直向上的安培力，若安培力大于2mg，則由牛頓第二定律得知，ef的加速度大小可能大于g；若安培力小于mg，則ef的加速度大小可能小于g，故選項A B錯誤；

C、閉合S，ef將切割磁感線產生感應電流，則ef的機械能減小轉化為電能，故C錯誤，D正確。