Question

【题目】如图所示，两根足够长的光滑导轨固定竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（　　）

A.释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度g

B.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为

C.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为

D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量

Answer 1

【答案】B

【解析】

A．释放瞬间金属棒的速度为零，没有感应电流产生，不受安培力，金属棒只受重力，所以金属棒的加速度为g。故A错误；

B．金属棒的速度为v时，回路中产生的感应电流为

金属棒所受的安培力大小为

故B正确；

C．金属棒向下运动时切割磁感线，根据右手定则判断可知，流过电阻R的电流方向为b→a，故C错误；

D．由于金属棒产生感应电流，受到安培力的阻碍，系统的机械能不断减少，最终金属棒停止运动，此时弹簧具有一定的弹性势能，所以导体棒的重力势能转化为内能和弹簧的弹性势能，则根据能量守恒定律得知在金属棒运动的过程中，电阻R上产生的总热量等于棒的重力势能减少量与弹簧弹性势能之差，故D错误。

故选B。