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（ ）分析：金属棒的动能、重力势能、弹簧的弹性势能和内能的总和保持不变．金属棒最后将静止，重力与弹簧的弹力二力平衡，由胡克定律求得弹簧伸长量．由安培力公式、欧姆定律和感应电动势公式推导安培力的表达式．金属棒下落过程中，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（金属棒速度不是零时）和电阻R产生的内能．
解答：解：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x=
．故B正确．
C、金属棒速度为v时，安培力大小为F=BIL，I=
，由以上两式得：F=
，故C正确；
D、根据能量守恒知：最终金属棒的重力势能减小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mgx=mg?
，故知电阻R上产生的总热量小于mg?
．故D错误．
故选BC
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x=
| mg |
| k |
C、金属棒速度为v时，安培力大小为F=BIL，I=
| BLv |
| R |
| B2L2v |
| R |
D、根据能量守恒知：最终金属棒的重力势能减小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mgx=mg?
| mg |
| k |
| mg |
| k |
故选BC
点评：本题考查分析、判断和推导电磁感应现象中导体的加速度、安培力、能量转化等问题的能力，是一道综合性较强的题目．
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．
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 |