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两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强

题目详情
两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为 L ,底端接阻值为 R 的电阻。将质量为 m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度 g
B.金属棒向下运动时,流过电阻 R 的电流方向为 a b
C.金属棒的速度为 v 时,所受的按培力大小为 F =
D.电阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
▼优质解答
答案和解析
AC

根据楞次定律(或右手定则)可以判断,电阻 R 中的电流方向由 b a ,B项错误;金属棒速度为 v 时,导体棒中产生的电动势 E = BLv ,回路中电流 I ,安培力 F ILB ,C项正确;在导体棒下落过程中受重力、弹簧弹力和安培力作用,但释放瞬间,弹簧弹力为0,安培力为0,只受重力作用,所以加速度等于重力加速度 g ,A项正确;根据能量守恒定律,金属棒重力势能的减少量一部分转化为动能,一部分转化为焦耳热能,D项错误.本题题目虽小,但全面考查了电磁感应的有关问题,体现了解决电磁感应问题的两条基本思路:对导体棒受力分析求解加速度或进行运动过程的动态分析;用能量转化和守恒的观点分析能量转化情况.
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