Question

兩根足夠長的金屬導軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻．將質量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示．除電阻R外其余電阻不計．現將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（ ）
A．釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g
B．金屬棒的速度為v時，金屬棒兩端的電壓U=BLv
C．金屬棒的速度為v時，所受合外力的大小為F=
D．電阻R上產生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少

Answer 1

【答案】分析：導體棒在彈力與重力作用下，在磁場中切割磁感線，從而產生感應電動勢．閉合電路中出現感應電流時，導體棒中產生安培力．
解答：解：A、釋放瞬間金屬棒僅受到重力，所以棒的加速度等于重力加速度．故A正確；
B、金屬棒的速度為v時，金屬棒產生的電動勢為BLv，由于棒的內阻不計，所以棒兩端的電壓為BLv，故B正確；
C、金屬棒的速度為v時，所受安培力為F=，同時還受重力與彈力，故C錯誤；
D、當棒再次處于靜止時，彈力等于重力．減少的重力勢能轉化為電阻產生的熱量與彈簧的彈性勢能．故D錯誤；
故選：AB
點評：導體棒在磁場中切割磁感線產生電動勢，電路中出現電流，從而有安培力．由于安培力是與速度有關系的力，因此會導致加速度在改變．所以當安培力不變時，則一定處于平衡狀態．