Question

【題目】?jī)筛�足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌豎直固定放置，頂端接一電阻R，導(dǎo)軌所在平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直．將一金屬棒與下端固定的輕彈簧的上端拴接，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，如圖所示．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則（ ）

A.金屬棒在最低點(diǎn)的加速度小于g
B.回路中產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少量
C.當(dāng)彈簧彈力等于金屬棒的重力時(shí)，金屬棒下落速度最大
D.金屬棒在以后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大高度一定低于靜止釋放時(shí)的高度

Answer 1

【答案】A,D
【解析】解：A、金屬棒先向下做加速運(yùn)動(dòng)，后向下做減速運(yùn)動(dòng)，假設(shè)沒(méi)有磁場(chǎng)，金屬棒運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知，最低點(diǎn)的加速度等于剛釋放時(shí)的加速度g，由于金屬棒向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，而安培力是阻力，則知金屬棒下降的高度小于沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)的高度，故金屬棒在最低點(diǎn)的加速度小于g．故A正確．
B、根據(jù)能量守恒定律得知，回路中產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少量與彈簧彈性勢(shì)能增加量之差．故B錯(cuò)誤．
C、金屬棒向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受到重力、彈簧的彈力和安培力三個(gè)力作用，當(dāng)三力平衡時(shí)，速度最大，即當(dāng)彈簧彈力、安培力之和等于金屬棒的重力時(shí)，金屬棒下落速度最大．故C錯(cuò)誤．
D、由于產(chǎn)生內(nèi)能，彈簧具有彈性勢(shì)能，由能量守恒得知，金屬棒在以后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大高度一定低于靜止釋放時(shí)的高度．故D正確．
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【考點(diǎn)精析】本題主要考查了安培力的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負(fù)，也可以為零，而不像重力和電場(chǎng)力那樣做功總為零才能正確解答此題．