Question

【題目】如圖所示,在傾角為30°的斜面上固定一電阻不計的光滑平行金屬導軌,間距為L,下端接有阻值為R的電阻,導軌處于勻強磁場中,磁感應強度大小為B,方向與斜面垂直(圖中未面出),質量為m、電阻不計的金屬棒ab與固定在斜面上方的絕緣彈簧相連,彈簧處于原長并被鎖定。現解除鎖定金屬棒由靜止開始向下運動距離x到達最低位置,此過程中金屬棒始終與導軌垂直并保持良好接觸,彈簧始終在彈性限度內,重力加速度為g，則（ ）

A. 開始運動時金屬棒的加速度小于g/2

B. 金屬棒的速度為v時,所受的安培力

C. 此過程中,通過電阻R的總電荷量為

D. 此過程的減速階段,回路中的焦耳熱小于金屬棒重力勢能的減少

Answer 1

【答案】D

【解析】

A、開始運動時，金屬棒只受到重力和金屬導軌對金屬棒ab的支持力，根據牛頓第二定律可得金屬棒的加速度為，故選項A錯誤；

B、金屬棒的速度為時，金屬棒切割磁感線產生的感應電動勢，所受的安培力，故選項B錯誤；

C、此過程中，通過電阻R的總電荷量為，故選項C錯誤；

D、最大速度時，重力沿斜面的分力等于彈簧的彈力和安培力之和，之后減速階段中安培力變小，而重力沿斜面的分力不變，所以重力做功大于克服安培力做功，則有回路中的焦耳熱小于金屬棒重力勢能的減少，故選項D正確；