如右图所示,AB、CD为两个平行的、不计电阻的水平光滑金属导轨,处在方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中.AB、CD的间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻.质量为m长为L

◎ 题目

如右图所示,AB、CD为两个平行的、不计电阻的水平光滑金属导轨,处在方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中.AB、CD的间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻.质量为m长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上,与导轨接触良好,并与轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,导体棒MN第一次运动到最右端,这一过程中AC间的电阻R上产生的焦耳热为Q,则(  )

A.初始时刻导体棒所受的安培力大小为
B.从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的焦耳热为2Q/3
C.当导体棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为-2Q
D.当导体棒再次回到初始位置时,AC间电阻R的热功率为

◎ 答案

C

◎ 解析

初始时刻由E=BLv0、I=及F=BIL可解得F=,A错误;由于导体棒往复运动过程中机械能逐渐转化为焦耳热,故从开始到第一次到达最左端过程中产生的焦耳热Q′大于从左端运动到平衡位置产生的焦耳热,即Q′>×2Q,B错误;由能量守恒可知C正确;当导体棒再次回到平衡位置时,其速度v<v0,AC间电阻的实际热功率为P=,故D错误.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如右图所示,AB、CD为两个平行的、不计电阻的水平光滑金属导轨,处在方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中.AB、CD的间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻.质量为m长为L…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  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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