Question

【題目】如圖所示，絕緣水平面內固定有兩足夠長的平行金屬導軌ab和ef，導軌間距為d，兩導軌間分別接有兩個阻值均為r的定值電阻R1和R2，質量為m、長度為d的光滑導體棒PQ放在導軌上，棒始終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌與棒的電阻。在空間加上磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場，兩根完全相同的輕彈簧一端與棒的中點連接，另一端固定。初始時刻，兩根彈簧恰好處于原長狀態且與導軌在同一平面內，現使導體棒獲得水平向左的初速度v0，在導體棒第一次運動至右端的過程中，R2上產生的焦耳熱為Q。下列說法正確的是（　�。�

A.初始時刻，棒所受安培力的大小為

B.棒第一次回到初始位置時，的電功率為

C.棒第一次到達右端時，兩根彈簧具有的彈性勢能之和為

D.從初始時刻至棒第一次到達左端的過程中，整個回路產生的焦耳熱為4Q

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．初始時刻，導體棒中產生的感應電動勢

兩電阻并聯，導體棒中的感應電流

安培力

A正確；

B．當導體棒速度為時，上的電功率為

當棒第一次回到初始位置時，導體棒的速率小于，上的電功率小于，B錯誤；

C．導體棒第一次到達右端時，兩個電阻產生的總焦耳熱為，根據能量守恒定律

C正確；

D．導體棒初始時刻向左運動，第一次到達右端的過程中，回路中產生的熱量為，則第一次到達左端時，回路中產生的熱量一定小于，D錯誤。

故選AC。