Question

【題目】如圖所示，U形光滑金屬導(dǎo)軌水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌間距為L，在導(dǎo)軌右端連接有一個(gè)阻值為R的定值電阻。有一根長(zhǎng)為L的導(dǎo)體棒ab與固定在O點(diǎn)的絕緣輕彈簧相連后垂直放置在導(dǎo)軌上，彈簧原長(zhǎng)時(shí)導(dǎo)體棒ab在圖中的虛線位置。現(xiàn)施外力將彈簧壓縮一定的距離后松開，導(dǎo)體棒ab在導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng)最后停在虛線處。已知彈簧初始被壓縮時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為Ep，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)體棒ab的電阻r＝R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則下列說(shuō)法中正確的是(　 　)

A. 導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能產(chǎn)生交變電流

B. 定值電阻產(chǎn)生的總熱量為彈性勢(shì)能Ep的一半

C. 導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí)安培力做負(fù)功，向左運(yùn)動(dòng)時(shí)做正功

D. 導(dǎo)體棒ab全程克服安培力做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱的一半

Answer 1

【答案】AB

【解析】

根據(jù)右手定則判斷出初始時(shí)刻感應(yīng)電流的方向；導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，產(chǎn)生電能，根據(jù)功能關(guān)系分析導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)后彈性勢(shì)能與動(dòng)能和電能的相互轉(zhuǎn)化；根據(jù)能量守恒求解在金屬棒整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

A、導(dǎo)體棒在彈簧的彈力和安培力的作用下向右和向左往返運(yùn)動(dòng)切割磁感線，根據(jù)右手定則知電流不斷改變方向，則產(chǎn)生的電流為交流電；故A正確.

B、導(dǎo)軌光滑，則導(dǎo)體棒在往返運(yùn)動(dòng)到停止時(shí)一定在彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)處，由于彈力做正功釋放彈性勢(shì)能，安培力做負(fù)功發(fā)電生熱，由能量守恒定律可知，而，兩電阻阻值相等且串聯(lián)，則；故B正確.

C、導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)安培力向左，向左運(yùn)動(dòng)時(shí)安培力向右，故安培力一直阻礙導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)，始終所負(fù)功；故C錯(cuò)誤.

D、由功能關(guān)系可知安培力做負(fù)功功衡量其它能轉(zhuǎn)化為電能的多少，有，故D錯(cuò)誤.

故選AB.