题目内容
两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为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.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为
D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
【答案】
AC
【解析】由牛顿第二定律,金属棒下落过程的加速度
因释放瞬间Δx=0,v=0,则金属棒的加速度a=g,故A正确;由右手定则知金属棒向下运动时棒中电流向右,故流过电阻的电流为b→a,则B错误;因
则
,故C正确;金属棒上下振动最终静止时,处于平衡状态,且kΔx=mg,弹簧具有弹性势能,由能量转化守恒定律金属棒减少的重力势能转化成两部分,一部分为弹性势能,另一部分为电阻R上产生的热量,故D错误.
练习册系列答案
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如图为某同学设计的速度选择装置，两根足够长的光滑导轨MM′和NN′间距为L与水平面成θ角，上端接滑动变阻器R，匀强磁场B0垂直导轨平面向上，金属棒ab质量为m恰好垂直横跨在导轨上．滑动变阻器R两端连接水平放置的平行金属板，极板间距为d，板长为2d，匀强磁场B垂直纸面向内．粒子源能发射沿水平方向不同速率的带电粒子，粒子的质量为m0，电荷量为q，ab棒的电阻为r，滑动变阻器的最大阻值为2r，其余部分电阻不计，不计粒子重力．
两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为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，导轨所在平面与磁应强度为B的匀强磁场垂直，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（ ）
如图为某同学设计的速度选择装置，两根足够长的光滑导轨MM′和NN′间距为L与水平面成θ角，上端接阻值为R的电阻，匀强磁场B垂直导轨平面向上，金属棒ab质量为m恰好垂直横跨在导轨上．定值电阻R两端连接水平放置的平行金属板，极板间距为d，板长为2d，磁感强度也为B的匀强磁场垂直纸面向内．粒子源能发射沿水平方向不同速率的带电粒子，粒子的质量为m0，电荷量为q，ab棒的电阻为2R，其余部分电阻不计，不计粒子重力．
两根足够长的光滑导轨竖直固定放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m，电阻也为R的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒与导轨接触良好，导轨所在的平面与磁感应强度为B的磁场垂直，如图所示，除金属棒和电阻R外，其余电阻不计．现将金属棒从弹簧的原长位置由静止释放，则（ ）| A、金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为b→a | ||
| B、最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡 | ||
C、金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F=
| ||
| D、金属棒的速度为v时，金属棒两端的电势差为U=BLv |