题目内容
【题目】如图所示,竖直放置的足够长的U型金属框架中,定值电阻为R,其他电阻均可忽略,ef是一水平放置的电阻可忽略的导体棒,导体棒质量为m,棒的两端始终与ab、cd保持良好接触,且能沿框架无摩擦下滑,整个装置放在与框架平面垂直的匀强磁场中,当导体棒ef从静止下滑一段时间后闭合开关S,则S闭合后()
A. 导体棒ef的加速度一定大于g
B. 导体棒ef的加速度一定小于g
C. 导体棒ef机械能一定守恒
D. 导体棒ef机械能一定减少
【答案】D
【解析】
当ef从静止下滑一段时间后闭合S,ef将切割磁感线产生感应电流,受到竖直向上安培力,分析安培力与重力的大小关系即可判断加速度与重力加速度的大小;由于有感应电流产生,则导致ef的机械能减小转化为电能;
A、当ef从静止下滑一段时间后闭合S,ef将切割磁感线产生感应电流,受到竖直向上的安培力,若安培力大于2mg,则由牛顿第二定律得知,ef的加速度大小可能大于g;若安培力小于mg,则ef的加速度大小可能小于g,故选项A B错误;
C、闭合S,ef将切割磁感线产生感应电流,则ef的机械能减小转化为电能,故C错误,D正确。
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