Question

【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，間距為L(zhǎng)，底端接阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)上端固定的絕緣輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R外其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌所在平面與一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，靜止時(shí)金屬棒位于A處，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為△l．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則（ ）

A．釋放瞬間金屬棒的加速度小于g

B．電阻R中電流最大時(shí)，金屬棒在A處下方的某個(gè)位置

C．金屬棒在最低處時(shí)彈簧的拉力一定小于2mg

D．從釋放到金屬棒最后靜止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為mg△l

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題分析：A、釋放瞬間金屬棒的速度為零，沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力，只受重力，則金屬棒的加速度為g，故A錯(cuò)誤；B、電阻R中電流最大時(shí)，速度最大，加速度為零，向上的安培力、彈力的合力等于向下的重力，彈力小于重力，金屬棒在A處上方的某個(gè)位置，B錯(cuò)誤；

C、若沒(méi)有磁場(chǎng)，金屬棒做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱性可知，金屬棒在最低處時(shí)加速度大小等于g，方向豎直向上，由牛頓第二定律得知，金屬棒在最低處時(shí)彈簧的拉力等于2mg，有磁場(chǎng)時(shí)，金屬棒還受到安培阻力作用，金屬棒向下到達(dá)的最低位置比沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)高，加速度應(yīng)小于g，則彈簧的拉力一定小于2mg，故C正確；D、金屬棒最后靜止在A處，從釋放到金屬棒最后靜止的過(guò)程中，其重力勢(shì)能減小，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和彈簧的彈性勢(shì)能，則電阻R上產(chǎn)生的熱量小于mg△l．故D錯(cuò)誤；故選C。