Question

如右圖所示，AB、CD為兩個平行的、不計電阻的水平光滑金屬導軌，處在方向豎直向下，磁感應強度為B的勻強磁場中．AB、CD的間距為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻．質量為m長為L且不計電阻的導體棒MN放在導軌上，與導軌接觸良好，并與輕質彈簧組成彈簧振動系統．開始時，彈簧處于自然長度，導體棒MN具有水平向左的初速度v₀，經過一段時間，導體棒MN第一次運動到最右端，這一過程中AC間的電阻R上產生的焦耳熱為Q，則(　　)

A．初始時刻導體棒所受的安培力大小為

B．從初始時刻至導體棒第一次到達最左端的過程中，整個回路產生的焦耳熱為2Q/3

C．當導體棒第一次到達最右端時，彈簧具有的彈性勢能為－2Q

D．當導體棒再次回到初始位置時，AC間電阻R的熱功率為

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】初始時刻由E＝BLv0、I＝及F＝BIL可解得F＝，A錯誤；由于導體棒往復運動過程中機械能逐漸轉化為焦耳熱，故從開始到第一次到達最左端過程中產生的焦耳熱Q′大于從左端運動到平衡位置產生的焦耳熱，即Q′>×2Q，B錯誤；由能量守恒可知C正確；當導體棒再次回到平衡位置時，其速度v<v0，AC間電阻的實際熱功率為P＝，故D錯誤．