Question

如圖所示，平行金屬導軌豎直放在勻強磁場中，勻強磁場沿水平方向且垂直于導軌平面．導體AC可以貼著光滑豎直長導軌下滑．設回路的總電阻恒定為R，當導體AC從靜止開始下落后，下面敘述中正確的說法有（   ）

A．導體下落過程中，機械能守恒

B．導體速度達最大時，加速度最大

C．導體加速度最大時所受的安培力最大

D．導體速度達最大以后，導體減少的重力勢能全部轉化為R中產生的熱量

Answer 1

D

試題分析：導體下落過程中切割磁感線產生感應電流，有楞次定律知導體受到豎直向上的安培力，還有豎直向下的重力，下落過程中安培力做負功，機械能減小，減小的機械能轉化為電能，所以機械能不守恒；A錯誤；導體釋放后，向下做加速度逐漸減小的加速運動，當加速度減小到0，即安培力等于重力時，速度達到最大；B錯誤;導體釋放瞬間，導體中沒有感電流產生，不受安掊力作用，只受重力，加速度最大，安培力為零；C錯誤;導體速度達最大以后，豎直向下的重力等于豎直向上的安培力，兩力的合力等于零，導線做勻速直線運動，導體減少的重力勢能通過克服安培力做功全部轉化為回路的電能；D正確
故選D
點評：解決本題的關鍵掌握由楞次定律中的感應電流總是阻礙相對運動，判斷安培力的方向為豎直向上，以及能夠結合牛頓第二定律分析出金屬棒的運動情況，加速度減小的加速運動，知道當速度為零時，加速度最大，當加速度為零時，速度最大。