Question

【题目】如图所示，竖直面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，底端通过导线与阻值为r的电阻连接，与导轨接触良好的金属棒况悬挂在一个固定的轻弹簧下端，导轨、导线和金属棒M的电阻忽略不计，匀强磁场B垂直导轨所在平面向外。现将金属棒M从弹簧原长位置由静止释放，则下列说法正确的是（　　）

A.金属棒M释放瞬间受三个力

B.金属棒M受到弹簧的拉力和重力第一次大小相等时，电路中电流最大

C.金属棒JW向下运动时，流过电阻的电流方向从Q到P

D.金属棒JW运动的整个过程中电阻上产生的总热量小于金属棒M重力势能的减少量

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．金属棒M释放瞬间，速度为零，电路中的感应电流为零，不受安培力，由于弹簧处于原长状态，因此金属棒M只受重力作用。故A错误。

B．当弹簧的拉力和安培力之和与金属棒M的重力第一次大小相等时，加速度为零，金属棒M的速度最大，电路中产生的感应电流最大。故B错误。

C．根据右手定则可知，金属棒M向下运动时，流过电阻的电流方向从P到Q。故C错误。

D．最终金属棒M静止，此时弹簧处于伸长状态，由能量的转化和守恒知重力势能转化为弹性势能和焦耳热，所以电阻上产生的总热量小于金属棒M重力势能的减少量。故D正确。