如图所示,电阻为R,其他电阻均可忽略,ef是一电阻不计的水平放置的导体棒,质量为m,棒的两端分别与ab、cd保持良好的接触,又能沿框架无摩擦下滑,整个装置放在与框架垂直的

◎ 题目

如图所示,电阻为R,其他电阻均可忽略,ef是一电阻不计的水平放置的导体棒,质量为m,棒的两端分别与ab、cd保持良好的接触,又能沿框架无摩擦下滑,整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中,当ef从静止下滑经一段时间后闭合S,则S闭合后(   )


A.ef的加速度一定大于g
B.ef的加速度一定小于g
C.ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同
D.ef的机械能与回路内产生的电能之和一定不变

◎ 答案

D

◎ 解析

试题解析:

解:AB、当ef从静止下滑一段时间后闭合S,ef将切割磁感线产生感应电流,受到竖直向上的安培力,若安培力大于2mg,则由牛顿第二定律得知,ef的加速度大小可能大于g.若安培力小于mg,则ef的加速度大小可能小于g,若安培力等于mg,则ef加速度为零,ef做匀速直线运动,故AB错误;
C、闭合S,经过一段时间后,ef棒达到稳定速度时一定做匀速运动,由平衡条件得:mg=,则得 v=,可见稳定时速度v是定值,与开关闭合的先后无关,故C错误;
D、在整个过程中,只有重力与安培力做功,因此棒的机械能与电路中产生的电能是守恒的,故D正确。
故选:D

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,电阻为R,其他电阻均可忽略,ef是一电阻不计的水平放置的导体棒,质量为m,棒的两端分别与ab、cd保持良好的接触,又能沿框架无摩擦下滑,整个装置放在与框架垂直的…”主要考查了你对  【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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