题目内容
【题目】如图所示,两根光滑平行金属导轨固定在倾角为30°的斜面上,导轨间距为L,导轨下端连接一个阻值为R 的定值电阻,空间中有一磁感应强度大小为B、方向垂直导轨所在斜面上的匀强磁场。在斜面上平行斜面固定一个轻弹簧,弹簧劲度系数为k,弹簧上端与质量为m、电阻为r、长为L 的导体杆相连,杆与导轨垂直且接触良好。导体杆中点系一轻细线,细线平行斜面,绕过一个光滑定滑轮后悬挂一个质量也为m 的物块。初始时用手托着物块,导体杆保持静止,细线伸直,但无拉力。释放物块后,下列说法正确的是( )
A. 释放物块瞬间导体杆的加速度为g
B. 导体杆最终将保持静止,在此过程中电阻R 上产生的焦耳热为
C. 导体杆最终将保持静止,在此过程中细线对导体杆做功为
D. 导体杆最终将保持静止,在此过程中流过电阻R 的电荷量为
【答案】BD
【解析】A、初始时,弹簧被压缩,弹力大小为: ,即: ,释放物块瞬间,安培力为零,对杆和物块分析有: ,得,故A错误;
B、由于电磁感应消耗能量,杆最终速度为零,安培力为零,细线拉力T=mg,弹簧处于伸长状态,对导体杆,弹力为: ,得:, 得: ,则弹簧弹性势能不变,对物块、导体杆、弹簧整个系统,由能量守恒得: ,解得: ,Q为整个电路产生的焦耳热,电阻R上产生的焦耳热为,故B正确;
C、对细线由动能定理得: ,细线对导体杆做功为,故C错误;
D、流过电阻R上的电荷量为: ,故D正确;
故选BD。
练习册系列答案
相关题目