题目内容

【题目】如图所示,两根足够长的固定平行光滑金属导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成闭合回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R , 回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时,导体棒处于静止状态.剪断细线后,导体棒在运动过程中()

A.回路中没有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能不守恒
D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒

【答案】C
【解析】A、剪断细线后,导体棒在运动过程中,由于弹簧的作用,导体棒ab、cd反向运动,穿过导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路的磁通量增大,回路中产生感应电动势,故A错误.
B、导体棒ab、cd电流方向相反,根据左手定则,所以两根导体棒所受安培力的方向相反,故B错误.
C、两根导体棒和弹簧构成的系统在运动过程中是合外力为0,系统动量守恒,感应电流流过导体棒时产生热量,系统的部分机械能转化为内能,系统机械能不守恒,故C正确,D错误.
故选:C.
【考点精析】认真审题,首先需要了解动量定理(动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统.对物体系统,只需分析系统受的外力,不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量;动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.对于变力,动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值).

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