Question

【題目】兩根足夠長的平行光滑導(dǎo)軌豎直固定放置，頂端接一電阻R，導(dǎo)軌所在的平面與勻強磁場垂直；將一金屬棒與下端固定的輕彈簧的上端栓接，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，如圖所示．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則

A. 金屬棒在最低點的加速度小于g

B. 回路中產(chǎn)生的總熱量大于金屬棒重力勢能的減少量

C. 當彈簧彈力等于金屬棒的重力時，金屬棒下落速度最大

D. 金屬棒第一次下降過程中通過電阻R的電荷量，比第一次上升過程的多

Answer 1

【答案】AD

【解析】金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放時，金屬棒的加速度a=g，如果沒有磁場，根據(jù)簡諧運動的規(guī)律，金屬棒在最低點的加速度與釋放時的加速度相等，即a=g，有磁場時，由于電磁感應(yīng)，金屬棒下落過程會受到安培力的阻礙作用，金屬棒的下落高度小于沒有磁場時下落的高度，因此金屬棒在最低點的加速度小于g，A正確；根據(jù)能量守恒定律，金屬棒減小的重力勢能應(yīng)等于回路產(chǎn)生的熱量與彈簧增加的彈性勢能之和，即產(chǎn)生的總熱量小于金屬棒重力勢能的減少量，B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律分析可知，當金屬棒受到的重力等于彈簧彈力與安培力之和時，金屬棒下落速度最大，C錯誤；根據(jù)，,得，通過電阻R的電荷量，如果沒有磁場，即沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生時，金屬棒仍能回到釋放時的位置，有磁場時，由于回路中會產(chǎn)生電能，所以金屬棒不能回到釋放時的高度，下降過程中比第一次上升過程中磁通量的變化量大，所以金屬棒第一次下降過程中通過電阻R的電荷量，比第一次上升過程的多，D正確。故選AD。