Question

如右圖所示，AB、CD為兩個平行的、不計電阻的水平光滑金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中．AB、CD的間距為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻．質(zhì)量為m長為L且不計電阻的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，并與輕質(zhì)彈簧組成彈簧振動系統(tǒng)．開始時，彈簧處于自然長度，導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度v₀，經(jīng)過一段時間，導(dǎo)體棒MN第一次運動到最右端，這一過程中AC間的電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則(　　)

A．初始時刻導(dǎo)體棒所受的安培力大小為

B．從初始時刻至導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為2Q/3

C．當(dāng)導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最右端時，彈簧具有的彈性勢能為－2Q

D．當(dāng)導(dǎo)體棒再次回到初始位置時，AC間電阻R的熱功率為

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】初始時刻由E＝BLv0、I＝及F＝BIL可解得F＝，A錯誤；由于導(dǎo)體棒往復(fù)運動過程中機械能逐漸轉(zhuǎn)化為焦耳熱，故從開始到第一次到達(dá)最左端過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q′大于從左端運動到平衡位置產(chǎn)生的焦耳熱，即Q′>×2Q，B錯誤；由能量守恒可知C正確；當(dāng)導(dǎo)體棒再次回到平衡位置時，其速度v<v0，AC間電阻的實際熱功率為P＝，故D錯誤．