Question

【題目】如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻．將質量為m的金屬棒懸掛在一個上端固定的絕緣輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，除電阻R外其余電阻不計，導軌所在平面與一勻強磁場垂直，靜止時金屬棒位于A處，此時彈簧的伸長量為△l．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（ ）

A．釋放瞬間金屬棒的加速度小于g

B．電阻R中電流最大時，金屬棒在A處下方的某個位置

C．金屬棒在最低處時彈簧的拉力一定小于2mg

D．從釋放到金屬棒最后靜止的過程中，電阻R上產生的熱量為mg△l

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題分析：A、釋放瞬間金屬棒的速度為零，沒有產生感應電流，不受安培力，只受重力，則金屬棒的加速度為g，故A錯誤；B、電阻R中電流最大時，速度最大，加速度為零，向上的安培力、彈力的合力等于向下的重力，彈力小于重力，金屬棒在A處上方的某個位置，B錯誤；

C、若沒有磁場，金屬棒做簡諧運動，根據對稱性可知，金屬棒在最低處時加速度大小等于g，方向豎直向上，由牛頓第二定律得知，金屬棒在最低處時彈簧的拉力等于2mg，有磁場時，金屬棒還受到安培阻力作用，金屬棒向下到達的最低位置比沒有磁場時高，加速度應小于g，則彈簧的拉力一定小于2mg，故C正確；D、金屬棒最后靜止在A處，從釋放到金屬棒最后靜止的過程中，其重力勢能減小，轉化成內能和彈簧的彈性勢能，則電阻R上產生的熱量小于mg△l．故D錯誤；故選C。