Question

【题目】某同学在实验室里做如下实验，光滑竖直金属导轨(电阻不计)上端接有电阻R，下端开口，所在区域有垂直纸面向里的匀强磁场，一个矩形导体框(电阻不计)和光滑金属导轨在整个运动中始终保持良好接触，矩形导体框的宽度大于两个导轨的间距，一弹簧下端固定在水平面上，弹簧涂有绝缘漆，弹簧和导体框接触时，二者处于绝缘状态，且导体框与弹簧接触过程无机械能的损失。现将导体框在距离弹簧上端H处由静止释放，导体框下落，接触到弹簧后一起向下运动然后反弹，直至导体框静止。导体框的质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是 ( )

A. 导体框接触到弹簧后，可能立即做减速运动

B. 在接触弹簧前导体框下落的加速度为g

C. 只改变下落的初始高度H，导体框的最大速度可能不变

D. 只改变R的阻值，在导体框运动过程中系统产生的焦耳热会改变

Answer 1

【答案】AC

【解析】AC、导体框下落过程中导体框两部分切割磁感线，相当于两个电源给电阻R供电，接入导轨部分的导体框有电流流过，所以当导体框所受安培力等于导体框的重力时速度达到最大，达到最大速度可能发生在接触弹簧之前，所以有可能在接触弹簧前已经达到匀速，故AC正确；

B、由于有感应电流，导体框受到安培力作用，所以加速度小于g，故B错误；

D、由于质量一定，所以最后弹簧停止的位置是确定的，重力势能的减少是确定的，弹簧增加的弹性势能是确定的，所以电阻产生的热量与R无关，电阻大小会影响导体框反复的次数，故D错误；

故选AC。