Question

兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻．將質量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示．除電阻R外其余電阻不計．現將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，彈簧的勁度系數為k，則（　　）

A．釋放瞬間金屬棒的加速度小于重力加速度g

B．金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流先減小后增大

C．當金屬棒運動的速度最大為v時，由題給條件，不能求出金屬棒下落的高度

D．電阻R上產生的總熱量小于金屬棒重力勢能的減少量

Answer 1

A、金屬棒在釋放的瞬間，速度為零，不受安培力的作用，只受到重力，因此釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g，故A錯；
B、因為金屬棒先加速再減速，由E=Blv，金屬棒的感應電動勢先增加，后減小，故流過電阻R的電流先增大后減小，故B錯；
C、當金屬棒的速度最大時，對金屬棒受力分析，金屬棒所受的合力為零，即k△x+

B2L2v

R

=mg，可求出彈簧的伸長量，也就是金屬棒下落的高度，故C錯；
D、在金屬棒運動的過程中，電阻R上產生的總熱量等于棒的重力勢能減少量與彈簧彈性勢能之差，故D項正確．
故選D．