Question

如圖3-6-7所示,足夠長(zhǎng)的導(dǎo)線框abcd固定在豎直平面內(nèi),bc段電阻為R,其他電阻不計(jì).ef是一電阻不計(jì)的水平放置的導(dǎo)體桿,質(zhì)量為m,桿的兩端分別與ab、cd良好接觸,又能沿框架無(wú)摩擦滑下,整個(gè)裝置放在與框面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)ef從靜止開始下滑,經(jīng)過一段時(shí)間后,閉合開關(guān)S,則在閉合開關(guān)S后 (    )

圖3-6-7

A．ef加速度的數(shù)值有可能大于重力加速度

B．如果改變開關(guān)閉合時(shí)刻,ef先后兩次獲得的最大速度一定不同

C．如果ef最終做勻速運(yùn)動(dòng),這時(shí)電路消耗的電功率也因開關(guān)閉合時(shí)刻的不同而不同

D．ef兩次下滑過程中,系統(tǒng)機(jī)械能的改變量等于電路消耗的電能與轉(zhuǎn)化的內(nèi)能之和

Answer 1

A

若S閉合較晚，棒ef獲得的速率v=gt就會(huì)較大,ef中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv和回路中的感應(yīng)電流I=及ef所受向上的安培力F=就會(huì)較大,所以ef的加速度a=完全可以大于重力加速度g,即選項(xiàng)A對(duì).ef獲最大速度v_m時(shí),應(yīng)滿足F=mg,即,所以v_m=.可見,對(duì)確定的裝置,R、m、B、l均確定，v_m也確定，與S閉合的早晚無(wú)關(guān).同樣，ef勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)回路消耗的電功率P=也與開關(guān)S閉合的早晚無(wú)關(guān).另外,ef下落過程中減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,電能又在電路中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,三者數(shù)值相等.可見選項(xiàng)B、C、D都是錯(cuò)誤的.