Question

如圖所示，一定滑輪上繞有輕質柔軟細線，線的一端系一質量為3m的重物，另一端系一質量為m、電阻為r的金屬桿。在豎直平面內有間距為L的足夠長的平行金屬導軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計，磁感應強度為B₀的勻強磁場與導軌平面垂直。開始時金屬桿置于導軌下端QF處，將重物由靜止釋放，當重物下降h時恰好達到穩定速度而勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，(忽略摩擦阻力，重力加速度為g)，則

A．電阻R中的感應電流方向QF

B．重物勻速下降的速度

C．重物從釋放到下降h的過程中，重物機械能的減少量大于回路中產生的焦耳熱

D．若將重物下降h時的時刻記作t=0，速度記為v0，從此時刻起，磁感應強度逐漸減小，使金屬桿中恰好不再產生感應電流，則磁感應強度B隨時間t變化的關系式

Answer 1

ACD

試題分析：導體棒向上運動過程中，根據楞次定律，可知，通過電阻R的感應電流方向QF，A正確；導體棒勻速下降時，根據受力平衡：，因此重物勻速下降的速度，B錯誤；重物從釋放到下降h的過程中，重物機械能的減少量一部分轉化為導體棒的機械能，另一部分轉化為焦耳熱，C正確；若剛好達到最大速度時開始計時，此時速度計為，若回路中不再產生電磁感應現象，則磁通量為恒量，即：，而此過程中設繩子拉力為T，則對物體，對導體棒，可求出加速度，代入上式可得：，D正確。