如图6所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放

◎ 题目

如图6所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与MN棒中点固定连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计.初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q,则(   )
A.初始时刻棒受到安培力大小为
B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热为
C.当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率为
D.当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为mv20-Q

◎ 答案

AD

◎ 解析


试题分析:据题意,初始时刻,导体棒受到的安培力为:F=BLI=2B2L2v0/R,所以A选项正确;已知MN第一次运动到最右端电阻R产生的焦耳热为Q,则据动能定理有:-w-2w=0-mv02/2,而w=2Q,所以有
w=mv20/4-Q,则D选项正确;从初始时刻至棒第一次到达最左端:-w-2w=0-mv02/2,则Q= w=2Q,所以B选项错误;当棒再次回到初始位置,AB间电阻R的功率为P="BILv=" B2L2v/R< B2L2v0/R,所以C选项错误。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图6所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放…”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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