Question

【題目】如圖所示，U形光滑金屬導(dǎo)軌水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌間距為L，在導(dǎo)軌右端連接有一個阻值為R的定值電阻。有一根長為L的導(dǎo)體棒ab與固定在O點的絕緣輕彈簧相連后垂直放置在導(dǎo)軌上，彈簧原長時導(dǎo)體棒ab在圖中的虛線位置�，F(xiàn)施外力將彈簧壓縮一定的距離后松開，導(dǎo)體棒ab在導(dǎo)軌上往復(fù)運動最后停在虛線處。已知彈簧初始被壓縮時儲存的彈性勢能為Ep，在運動過程中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)體棒ab的電阻r＝R，導(dǎo)軌電阻不計，則下列說法中正確的是(　 　)

A. 導(dǎo)體棒ab在運動過程中能產(chǎn)生交變電流

B. 定值電阻產(chǎn)生的總熱量為彈性勢能Ep的一半

C. 導(dǎo)體棒ab向右運動時安培力做負(fù)功，向左運動時做正功

D. 導(dǎo)體棒ab全程克服安培力做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱的一半

Answer 1

【答案】AB

【解析】

根據(jù)右手定則判斷出初始時刻感應(yīng)電流的方向；導(dǎo)體棒運動過程中，產(chǎn)生電能，根據(jù)功能關(guān)系分析導(dǎo)體棒開始運動后彈性勢能與動能和電能的相互轉(zhuǎn)化；根據(jù)能量守恒求解在金屬棒整個運動過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

A、導(dǎo)體棒在彈簧的彈力和安培力的作用下向右和向左往返運動切割磁感線，根據(jù)右手定則知電流不斷改變方向，則產(chǎn)生的電流為交流電；故A正確.

B、導(dǎo)軌光滑，則導(dǎo)體棒在往返運動到停止時一定在彈簧恢復(fù)到原長處，由于彈力做正功釋放彈性勢能，安培力做負(fù)功發(fā)電生熱，由能量守恒定律可知，而，兩電阻阻值相等且串聯(lián)，則；故B正確.

C、導(dǎo)體棒向右運動時安培力向左，向左運動時安培力向右，故安培力一直阻礙導(dǎo)體棒的運動，始終所負(fù)功；故C錯誤.

D、由功能關(guān)系可知安培力做負(fù)功功衡量其它能轉(zhuǎn)化為電能的多少，有，故D錯誤.

故選AB.