Question

【题目】如图所示，ab、cd是固定在竖直平面内的足够长的金属框架，bc段接有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，ef是一条不计电阻的金属杆，杆两端与ab和cd接触良好且能无摩擦下滑(不计空气阻力)，下滑时ef始终处于水平位置，整个装置处于方向垂直框面向里的匀强磁场中，ef从静止下滑，经过一段时间后闭合开关S，则在闭合开关S后

A. ef的加速度大小不可能大于g

B. 无论何时闭合开关S，ef最终匀速运动时速度都相同

C. 无论何时闭合开关S，ef最终匀速运动时电流的功率都相同

D. ef匀速下滑时，减少的机械能小于电路消耗的电能

Answer 1

【答案】BC

【解析】闭合开关S后，ef切割磁感线产生感应电流，ef所受的安培力方向向上。若ef所受的安培力大于重力的2倍，由牛顿第二定律得知，加速度大于g。故A错误。无论什么时刻闭合S，ef最终都做匀速运动，设最终的速度大小为v，则有：mg=，得v=，由于m、R、B、L都相同，则v一定相同。故B正确。ef最终匀速运动时，设电流的功率为P，则：
P=mgv=，可见，电流的功率P是相同的。故C正确。ef匀速下滑时，根据能量守恒定律得知，ef减少的机械能等于电路消耗的电能。故D错误。故选BC。