Question

如圖所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，AB間距為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、長為L且不計電阻的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，并與輕質(zhì)彈簧組成彈簧振動系統(tǒng)．開始時，彈簧處于自然長度，導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時間，導(dǎo)體棒MN第一次運動到最右端，這一過程中AB間R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則 （???? ）

A．初始時刻棒所受的安培力大小為

B．當(dāng)棒再一次回到初始位置時，AB間電阻的熱功率為

C．當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時，彈簧具有的彈性勢能為mv02－2Q

D．當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時，彈簧具有的彈性勢能為mv02－6Q

 

Answer 1

【答案】

AC

【解析】

試題分析：導(dǎo)體棒運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，MN相當(dāng)于電源，而AB和CD之間的電阻相當(dāng)于外電路，為并聯(lián)關(guān)系，由于導(dǎo)體棒電阻不計，所以電路總電阻為，初始導(dǎo)體棒以速度向左切割磁感線，感應(yīng)電動勢，干路電流，導(dǎo)體棒受到的安培力，選項A對。當(dāng)棒再一次回到初始位置時，由于部分動能轉(zhuǎn)化為電能，所以速度小于，電流小于，AB間電阻的電流小于即小于，熱功率小于，選項B錯。當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時，AB間R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則對導(dǎo)體棒安培力做功為，動能變?yōu)?/span>0，根據(jù)功能關(guān)系有，所以彈簧具有的彈性勢能，選項C對D錯。

考點：電磁感應(yīng)? 安培力做功? 功能關(guān)系