(2008?山東)兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L,底端接阻值為R的電阻.將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直,如圖所示.除電阻R外其余電阻不計(jì).現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放,則( 。
分析:導(dǎo)體棒下落過程中切割磁感線,回路中形成電流,根據(jù)右手定責(zé)可以判斷電流的方向,正確分析安培力變化可以求解加速度的變化情況,下落過程中正確應(yīng)用功能關(guān)系可以分析產(chǎn)生熱量與重力勢(shì)能減小量的大小關(guān)系.
解答:解:A、金屬棒釋放瞬間,速度為零,感應(yīng)電流為零,由于彈簧處于原長狀態(tài),因此金屬棒只受重力作用,故其加速度的大小為g,故A正確;
B、根據(jù)右手定責(zé)可知,金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),流過電阻R電流方向?yàn)閎→a,故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)金屬棒的速度為v時(shí),E=BLv,安培力大小為:F=BIL= B
BLv
R
L=
B2L2v
R
,故C正確;
D、當(dāng)金屬棒下落到最底端時(shí),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能和焦耳熱,所以電阻R上產(chǎn)生的總熱量小于金屬棒重力勢(shì)能的減少,故D錯(cuò)誤.
故選AC.
點(diǎn)評(píng):根據(jù)導(dǎo)體棒速度的變化正確分析安培力的變化往往是解決這類問題的重點(diǎn),在應(yīng)用功能關(guān)系時(shí),注意彈性勢(shì)能的變化,這點(diǎn)是往往被容易忽視的.
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