Question

【題目】如圖所示，豎直面上兩根足夠長的光滑金屬導軌平行固定放置，底端通過導線與阻值為r的電阻連接，與導軌接觸良好的金屬棒況懸掛在一個固定的輕彈簧下端，導軌、導線和金屬棒M的電阻忽略不計，勻強磁場B垂直導軌所在平面向外。現將金屬棒M從彈簧原長位置由靜止釋放，則下列說法正確的是（　　）

A.金屬棒M釋放瞬間受三個力

B.金屬棒M受到彈簧的拉力和重力第一次大小相等時，電路中電流最大

C.金屬棒JW向下運動時，流過電阻的電流方向從Q到P

D.金屬棒JW運動的整個過程中電阻上產生的總熱量小于金屬棒M重力勢能的減少量

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．金屬棒M釋放瞬間，速度為零，電路中的感應電流為零，不受安培力，由于彈簧處于原長狀態，因此金屬棒M只受重力作用。故A錯誤。

B．當彈簧的拉力和安培力之和與金屬棒M的重力第一次大小相等時，加速度為零，金屬棒M的速度最大，電路中產生的感應電流最大。故B錯誤。

C．根據右手定則可知，金屬棒M向下運動時，流過電阻的電流方向從P到Q。故C錯誤。

D．最終金屬棒M靜止，此時彈簧處于伸長狀態，由能量的轉化和守恒知重力勢能轉化為彈性勢能和焦耳熱，所以電阻上產生的總熱量小于金屬棒M重力勢能的減少量。故D正確。