Question

【題目】如圖所示， 為固定的水平光滑矩形金屬導軌，處在方向豎直向下，磁感應強度為的勻強磁場中， 間距為，左右兩端均接有阻值為的電阻，質量為、長為且不計電阻的導體棒放在導軌上，與導軌接觸良好，并與左端固定的輕質彈簧組成彈簧振動系統．開始時，彈簧處于自然長度，導體棒具有水平向左的初速度，經過一段時間，導體棒第一次運動到最右端，這一過程中間上產生的焦耳熱為，則（ ）

A. 初始時刻棒所受的安培力大小為

B. 當棒再一次回到初始位置時， 間電阻的熱功率為

C. 當棒第一次到達最右端時，彈簧具有的彈性勢能為

D. 當棒第一次到達最右端時，彈簧具有的彈性勢能為

Answer 1

【答案】C

【解析】由、、，得初始時刻棒所受的安培力大小為，故A錯誤；由于回路中產生焦耳熱，棒和彈簧的機械能有損失，所以當棒再次回到初始位置時，速度小于，棒產生的感應電動勢，由電功率公式知，則間電阻的功率小于，故B錯誤；由能量守恒得知，當棒第一次達到最右端時，物體的機械能全部轉化為整個回路中的焦耳熱和彈簧的彈性勢能．電阻上產生的焦耳熱為，整個回路產生的焦耳熱為．彈簧的彈性勢能為： ，故C正確，D錯誤；故選C．