Question

【題目】兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，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小于重力加速度g
B.金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流方向為a→b
C.金屬棒的速度為v時，所受的安培力大小為
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】C
【解析】在金屬棒下落過程中受重力、彈簧彈力和安培力作用，但釋放瞬間，彈簧彈力為零，安培力也為零，只受重力作用，所以加速度等于重力加速度g ， 故選項A錯誤；
根據楞次定律(或右手定則)可以判斷，電阻R中的電流方向為b→a ， 故B選項錯；
金屬棒速度為v時，金屬棒中產生的電動勢E＝BLv ， 回路中電流 ，安培力 ，故選項C正確；
根據能量守恒定律，金屬棒重力勢能的減少量一部分轉化為動能和彈簧的彈性勢能，一部分轉化為焦耳熱，故D選項錯。
故選C
本題是電磁感應的綜合問題，需要一定的分析能力。