Question

兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L(zhǎng)，底端接阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，如圖所示．除電阻R外其余電阻不計(jì)．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，彈簧的勁度系數(shù)為k，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(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流先減小后增大
C．當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)的速度最大為v時(shí)，由題給條件，不能求出金屬棒下落的高度
D．電阻R上產(chǎn)生的總熱量小于金屬棒重力勢(shì)能的減少量

Answer 1

【答案】分析：弄清金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況是解題的關(guān)鍵，開始時(shí)金屬棒的速度為零，彈簧處于原長(zhǎng)，此時(shí)金屬棒只受重力作用，然后金屬棒開始加速下落，隨速度增加，安培力增加，彈簧彈力也增加，當(dāng)合外力為零時(shí)，金屬棒速度最大，然后金屬棒繼續(xù)減速向下運(yùn)動(dòng)，弄清運(yùn)動(dòng)過程結(jié)合功能關(guān)系即可正確求解．
解答：解：A、金屬棒在釋放的瞬間，速度為零，不受安培力的作用，只受到重力，因此釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g，故A錯(cuò)；
B、因?yàn)榻饘侔粝燃铀僭贉p速，由E=Blv，金屬棒的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先增加，后減小，故流過電阻R的電流先增大后減小，故B錯(cuò)；
C、當(dāng)金屬棒的速度最大時(shí)，對(duì)金屬棒受力分析，金屬棒所受的合力為零，即，可求出彈簧的伸長(zhǎng)量，也就是金屬棒下落的高度，故C錯(cuò)；
D、在金屬棒運(yùn)動(dòng)的過程中，電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于棒的重力勢(shì)能減少量與彈簧彈性勢(shì)能之差，故D項(xiàng)正確．
故選D．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電磁感應(yīng)中的電路、受力、功能等問題，對(duì)于這類問題一定做好感應(yīng)電流、安培力、運(yùn)動(dòng)情況、功能轉(zhuǎn)化這四個(gè)方面的分析．