Question

【題目】如圖所示，豎直放置的足夠長(zhǎng)的U型金屬框架中，定值電阻為R，其他電阻均可忽略，ef是一水平放置的電阻可忽略的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒質(zhì)量為m，棒的兩端始終與ab、cd保持良好接觸，且能沿框架無(wú)摩擦下滑，整個(gè)裝置放在與框架平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體棒ef從靜止下滑一段時(shí)間后閉合開(kāi)關(guān)S，則S閉合后()

A. 導(dǎo)體棒ef的加速度一定大于g

B. 導(dǎo)體棒ef的加速度一定小于g

C. 導(dǎo)體棒ef機(jī)械能一定守恒

D. 導(dǎo)體棒ef機(jī)械能一定減少

Answer 1

【答案】D

【解析】

當(dāng)ef從靜止下滑一段時(shí)間后閉合S，ef將切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到豎直向上安培力，分析安培力與重力的大小關(guān)系即可判斷加速度與重力加速度的大小；由于有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則導(dǎo)致ef的機(jī)械能減小轉(zhuǎn)化為電能；

A、當(dāng)ef從靜止下滑一段時(shí)間后閉合S，ef將切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到豎直向上的安培力，若安培力大于2mg，則由牛頓第二定律得知，ef的加速度大小可能大于g；若安培力小于mg，則ef的加速度大小可能小于g，故選項(xiàng)A B錯(cuò)誤；

C、閉合S，ef將切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，則ef的機(jī)械能減小轉(zhuǎn)化為電能，故C錯(cuò)誤，D正確。