Question

8．如圖所示，兩根足夠長的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面，導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路．導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中間用細(xì)線綁住，它們的電阻均為R，回路上其余部分的電阻不計(jì)．在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場．開始時(shí)，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)．剪斷細(xì)線后，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中（　　）

• A． 兩根導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌形成的回路中將產(chǎn)生持續(xù)的交變電流
• B． 兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向總是相同的
• C． 兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒
• D． 兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒

Answer 1

分析 剪斷細(xì)線后，分析導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)過程和受力情況．
根據(jù)磁通量的變化判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)左手定則判斷安培力的方向，
分析兩棒組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中是不是合外力為零或者內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，這是系統(tǒng)總動(dòng)量守恒的條件．

解答 解：A、剪斷細(xì)線后，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中，由于彈簧的作用，導(dǎo)體棒ab、cd反向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)楞次定律，安培力阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，是阻尼振動(dòng)，故不是產(chǎn)生持續(xù)的交變電流，故A錯(cuò)誤．
B、在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的過程中，穿過導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路的磁通量增大，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)體棒ab、cd電流方向相反，根據(jù)左手定則可知兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相反，故B錯(cuò)誤．
CD、兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中是合外力為0．所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但是由于產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生熱量，所以一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題是滑軌問題，關(guān)鍵是結(jié)合切割公式、歐姆定律和安培力公式判斷安培力情況，根據(jù)右手定則、左手定則分析安培力方向；守恒思想是物理學(xué)中常用的方法，故應(yīng)注意掌握我所所學(xué)過的守恒問題的條件．