Question

【題目】在水平向里，磁感應強度為B的勻強磁場中豎直放置兩根間距為L的光滑金屬導軌，底端接電阻R，輕彈簧上端固定，下端懸掛質量為m，電阻為r的金屬棒，金屬棒和導軌接觸良好，導軌電阻不計。金屬棒靜止時位于A處。現將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，金屬棒在運動過程中始終保持水平，彈簧的勁度系數為k，重力加速度為g。則下列說法正確的是

A. 金屬棒向下運動時通過R的電流方向是從右向左

B. 金屬棒第一次到達A處時速度最大

C. 金屬棒能到達的最低點在A位置下方處

D. 金屬棒從釋放到第一次下降到A位置的過程中，通過電阻R的電荷量為

Answer 1

【答案】AD

【解析】

根據楞次定律右手定則可判斷感應電流的方向；金屬棒運動過程中，經過平衡位置時，即加速度為零時速度最大；金屬棒運動過程中，存在電磁阻尼，做阻尼振動，振幅越來越小；利用平均電流來計算電荷量，即。

A、根據楞次定律右手定則，流過回路的電流為順時針方向，即流過電阻R的電流方向從右向左，A正確；

B、金屬棒經過平衡位置時速度最大，在平衡位置，金屬棒受到的彈簧彈力和同方向安培力的合力與重力等大反向，三力平衡，故速度最大的位置高于A點，B錯誤；

C、金屬棒靜止在A位置時，，彈簧形變量為，現將金屬棒從原長位置釋放，由于存在電磁阻尼，金屬棒振幅越來越小，故金屬棒不可能到達關于A點對稱的在A點下方處，故C錯誤；

D、金屬棒從原長位置運動到A點的過程中，磁通量的變化量為，則該過程中通過電阻R的電荷量，得，故D正確。

故本題選AD。