Question

【題目】如圖所示，豎直面上兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，底端通過導(dǎo)線與阻值為r的電阻連接，與導(dǎo)軌接觸良好的金屬棒況懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，導(dǎo)軌、導(dǎo)線和金屬棒M的電阻忽略不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直導(dǎo)軌所在平面向外。現(xiàn)將金屬棒M從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則下列說法正確的是（　　）

A.金屬棒M釋放瞬間受三個(gè)力

B.金屬棒M受到彈簧的拉力和重力第一次大小相等時(shí)，電路中電流最大

C.金屬棒JW向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻的電流方向從Q到P

D.金屬棒JW運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中電阻上產(chǎn)生的總熱量小于金屬棒M重力勢(shì)能的減少量

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．金屬棒M釋放瞬間，速度為零，電路中的感應(yīng)電流為零，不受安培力，由于彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，因此金屬棒M只受重力作用。故A錯(cuò)誤。

B．當(dāng)彈簧的拉力和安培力之和與金屬棒M的重力第一次大小相等時(shí)，加速度為零，金屬棒M的速度最大，電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大。故B錯(cuò)誤。

C．根據(jù)右手定則可知，金屬棒M向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻的電流方向從P到Q。故C錯(cuò)誤。

D．最終金屬棒M靜止，此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，由能量的轉(zhuǎn)化和守恒知重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能和焦耳熱，所以電阻上產(chǎn)生的總熱量小于金屬棒M重力勢(shì)能的減少量。故D正確。