Question

11．如圖，豎直平面內(nèi)有一足夠長的金屬導(dǎo)軌，具有一定質(zhì)量的金屬導(dǎo)體棒ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地上下滑動，且導(dǎo)體棒ab與金屬導(dǎo)軌接觸良好，除導(dǎo)體棒的電阻外其他電阻不計，現(xiàn)使導(dǎo)體棒由靜止開始下落，過一段時間后閉合開關(guān)S，則開關(guān)閉合后導(dǎo)體棒（　�。�

• A． 所受的安培力方向一定向上
• B． 可能先向上運動，然后再向下運動
• C． 若做變速運動，則其加速度一定減小
• D． 若做減速運動，則棒減少的動能等于棒中產(chǎn)生的熱量

Answer 1

分析 閉合導(dǎo)體棒前，桿自由落體運動，閉合后，有感應(yīng)電流，受向上的安培力，棒可能加速、勻速、減速，根據(jù)牛頓第二定律、安培力公式、切割公式、閉合電路歐姆定律列式分析．

解答 解：A、開關(guān)閉合后導(dǎo)體棒相對于磁場向下運動，根據(jù)楞次定律知安培力方向一定向上，故A正確．
BC、若導(dǎo)體棒的重力大于安培力，根據(jù)牛頓第二定律，有mg-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=ma，速度不斷加大，故加速度不斷減小，最后加速度減至零時變?yōu)閯蛩龠\動；
若重力小于安培力，根據(jù)牛頓第二定律，有$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$-mg=ma，速度不斷減小，加速度也不斷減小，當(dāng)加速度為零時做勻速運動；所以導(dǎo)體棒一直向下運動，若做變速運動，則其加速度一定減小，故B錯誤，C正確．
D、若做減速運動，則棒減少的動能和重力勢能之和等于棒中產(chǎn)生的熱量，故D錯誤．
故選：AC．

點評 本題是動態(tài)分析問題，不管導(dǎo)體棒是加速還是減速，都做加速度不斷減小的運動，最后做勻速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律并結(jié)合安培力公式、切割公式、閉合電路歐姆定律列式分析即可．