Question

【題目】如圖所示，兩根足夠長的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路。導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中間用細(xì)線綁住，它們的電阻均為R，回路上其余部分的電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場。開始時，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷細(xì)線后，導(dǎo)體棒在運(yùn)動過程中( )

A. 兩根導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌形成的回路中將產(chǎn)生持續(xù)的交變電流

B. 兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向總是相同的

C. 兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能守恒

D. 兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能不守恒

Answer 1

【答案】D

【解析】A、剪斷細(xì)線后，導(dǎo)體棒在運(yùn)動過程中，由于彈簧的作用，導(dǎo)體棒ab、cd反向運(yùn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)能量守恒，電路產(chǎn)生熱量，導(dǎo)體棒的速率逐漸減小，故產(chǎn)生的電流的周期變小，故電路中不是持續(xù)的交變電流，故A錯誤；

B、在導(dǎo)體棒運(yùn)動的過程中，穿過導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路的磁通量變化，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，導(dǎo)體棒ab、cd電流方向相反，根據(jù)左手定則可知兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相反，故B錯誤；

C、兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)在運(yùn)動過程中是合外力為0．所以系統(tǒng)動量守恒，但是由于產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生熱量，所以一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒．故C錯誤，D正確。