如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向...

如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为，此时导体棒具有竖直向上的初速度v0。在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是( )

A. 初始时刻导体棒受到的安培力大小

B. 初始时刻导体棒加速度的大小

C. 导体棒往复运动，最终静止时弹簧处于压缩状态

D. 导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热

BC 【解析】导体棒的初速度为v0，初始时刻产生的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律得：E=BLv0 设初始时刻回路中产生的电流为I，由闭合电路的欧姆定律得： ;设初始时刻导体棒受到的安培力为F，由安培力公式得：F=BIL;联立上式得，．故A错误；初始时刻，弹簧处于伸长状态，棒受到重力、向下的安培力和弹簧的弹力，所以：ma=mg+kx+F得：．故B正确；从初始时刻到最终导体棒静止的过程中，导体棒减少的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能，另一部分通过克服安培力做功转化为电路中的电能；当导体棒静止时，棒受到重力和弹簧的弹力，受力平衡，所以弹力的方向向上，此时导体棒的位置比初始时刻降低了，故C正确；导体棒直到最终静止时，棒受到重力和弹簧的弹力，受力平衡，则：mg=kx2，得：．由于x1=x2，所以弹簧的弹性势能不变，由能的转化和守恒定律得：mg（x1+x2）+Ek=Q;解得系统产生的总热量：可知R上产生的热量要小于系统产生的总热量．故D错误．故选BC 点睛：本题中安培力的经验公式，可以由感应电动势、欧姆定律、安培力三个公式结合推导出来，要加强记忆，有助于分析和计算．

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

边长为L的正方形线圈A，通有逆时针方向的恒定电流I，用两根轻质绝缘细线静止地悬挂在水平长直导线MN的正下方h处，如图所示。当导线MN中无电流时，两细绳中张力均为T；当通过MN的电流为I1时，两细绳中张力均减为aT（0<a<1）；而当通过MN的电流为I2时，细绳中张力恰好为零。已知长直通电导线周围磁场的磁感应强度B与到导线的距离r成反比（即，k为常数）。由此可知，MN中的电流方向和电流大小之比I1:I2分别为( )

A. 向左，1+a B. 向右，1+a C. 向左，1-a D. 向右，1-a

查看答案

在光滑水平面上，a、b 两球沿水平面相向运动。当两球间距小于或等于L 时，受到大小相等、相互排斥的水平恒力作用；当两球间距大于L 时，则相互作用力为零。两球在相互作用区间运动时始终未接触，两球运动的v-t 图象如图所示，则

A. a 球质量小于b 球质量

B. t1 时刻两球间距最小

C. 0-t2 时间内，两球间距逐渐减小

D. 0-t3 时间内，b 球所受排斥力方向始终与运动方向相反

查看答案

如图所示为一质点从t＝0时刻开始，做初速度为零的匀加速直线运动的位移—时间图象，图中斜虚线为t＝4 s时对应图象中的点的切线，交时间轴于t＝2 s处，由此可知该质点做匀加速运动的加速度为(　　)

A. 2 m/s2 B. 0.5m/s2 C. 1.5m/s2 D. m/s2

查看答案

竖直上抛物体受到的空气阻力Ff大小恒定，物体上升到最高点时间为t1，从最高点再落回抛出点所需时间为t2，上升时加速度大小为a1，下降时加速度大小为a2，则(　　)

A. a1＞a2，t1＜t2 B. a1＞a2，t1＞t2

C. a1＜a2，t1＜t2 D. a1＜a2，t1＞t2

查看答案

如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来拉动放置在光滑斜面上的重物，长杆的一端放在地面上通过铰链连结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，杆长为L，O点到左侧定滑轮的竖直距离为L，不计滑轮的大小，在杆的另一端拴一细绳，通过两个滑轮后拴在斜面上的重物上，连接重物的绳与斜面平行，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω转至水不（转过了 90°角）.斜面的倾角为30°，斜面足够长，在杆转过900的过程中，下列说法中正确的是

A. 重物M先做加速运动后做减速运动

B. B.重物M的最大速度是

C. 斜面体对地面的压力先增大后减小

D. 地面对斜面体的摩擦力先向左后向右

查看答案

试题属性

题型：选择题
难度：困难