题目内容
【题目】两根足够长的光滑导轨竖直放置,两导轨间距为L,底端接阻值为R的电阻。将一质量为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大小为B的匀强磁场垂直,如图所示,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.金属棒将做往复运动,金属棒的动能、重力势能和弹簧的弹性势能的总和保持不变
B.金属棒最后将静止,静止时弹簧的伸长量为
C.金属棒最后将静止,整个过程中电阻R上产生的总热量小于mg·
D.当金属棒第一次达到最大速度时,弹簧的伸长量为
【答案】BC
【解析】
A.根据能量转化和守恒定律得知:金属棒的动能、重力势能与弹簧的弹性势能的总和不断减小,转化为电路中的内能,故A错误;
B.金属棒最后将静止,重力与弹簧的弹力二力平衡,由胡克定律得:弹簧伸长量为
故B正确;
C.据能量守恒知:最终金属棒的重力势能转化为弹簧的弹性势能和电路中的内能,棒的重力势能减小为
故知电阻R上产生的总热量小于,故C正确;
D.当金属棒速度第一次达到最大时,重力与弹簧弹力和安培力合力平衡,弹簧的伸长量小于,故D错误。
故选BC。
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