Question

如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌所在的平面里．金屬棒AC與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．現(xiàn)將導(dǎo)軌接上電阻R，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻忽略不計(jì)，則金屬棒AC由靜止釋放后（　�。�

A、電流方向沿棒由C指向A

B、金屬棒所受安培力的最大值與其重力大小相等

C、在金屬棒加速下落的過程中，金屬棒減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量

D、金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度后的下落過程中，金屬棒的機(jī)械能守恒

Answer 1

分析：由右手定則判斷感應(yīng)電流方向．分析棒的受力情況，來確定其運(yùn)動(dòng)情況．金屬棒受到重力和安培力作用，隨著速度的增大，安培力逐漸增大，安培力先小于重力，后等于重力，速度先增大后不變，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度如何變化．當(dāng)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)機(jī)械能守恒條件，判斷棒的機(jī)械能是否守恒．

解答：解：A、由右手定則判斷可知，感應(yīng)電流方向沿棒由A指向C．故A錯(cuò)誤．
B、金屬棒受到重力和安培力作用，隨著速度的增大，安培力逐漸增大，當(dāng)速度最大時(shí)，安培力也最大，此時(shí)棒做勻速運(yùn)動(dòng)，安培力的最大值與其重力等大．故B正確．
C、在金屬棒加速下落的過程中，金屬棒減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量和棒的動(dòng)能．故C錯(cuò)誤．
D、金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度后的下落過程中，安培力對(duì)棒做功，金屬棒的機(jī)械能不守恒．故D錯(cuò)誤．
故選B

點(diǎn)評(píng)：本題的解題關(guān)鍵是運(yùn)用牛頓第二定律對(duì)棒進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，關(guān)鍵抓住安培力與速度成正比，分析合力如何變化．