题目内容

【题目】如图所示,固定在水平面上的光滑平行导轨间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连并垂直导轨放置。初始时刻,弹簧处于自然长度。现给导体棒水平向右的初速度v0,导体棒开始沿导轨往复运动,运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触。若导体棒电阻r与电阻R的阻值相等,不计导轨电阻,则下列说法中正确的是

A. 初始时刻导体棒受到的安培力方向水平向右

B. 初始时刻导体棒两端的电压Uab=BLv0

C. 导体棒开始运动后速度第一次为零时,弹簧的弹性势能

D. 导体棒整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热

【答案】D

【解析】导体棒开始运动的初始时刻,由右手定则判断可知:ab中产生的感应电流方向从a→b,由左手定则判断得知ab棒受到的安培力向左,A错误;导体棒开始运动的初始时刻,ab棒产生的感应电势为.由于r=R,所以导体棒两端的电压B错误;由于导体棒运动过程中产生电能,所以导体棒开始运动后速度第一次为零时,根据能量守恒定律得知:系统的弹性势能小于,故C错误;金属棒最终会停在初始位置,在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热D正确.

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