两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁

◎ 题目

两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,弹簧的劲度系数为k,则(   )
A.释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流先减小后增大
C.当金属棒运动的速度最大为v时,由题给条件,不能求出金属棒下落的高度
D.电阻R上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少量
魔方格

◎ 答案

D

◎ 解析

试题分析:
A、金属棒在释放的瞬间,速度为零,不受安培力的作用,只受到重力,因此释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g,故A错;
B、因为金属棒先加速再减速,由E=Blv,金属棒的感应电动势先增加,后减小,故流过电阻R的电流先增大后减小,故B错;
C、当金属棒的速度最大时,对金属棒受力分析,金属棒所受的合力为零,即k△x+B2L2v/R =mg,可求出弹簧的伸长量,也就是金属棒下落的高度,故C错;
D、在金属棒运动的过程中,电阻R上产生的总热量等于棒的重力势能减少量与弹簧弹性势能之差,故D项正确;
故选:D.

◎ 知识点

    专家分析,试题“两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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