Question

如圖所示．電租為R，其他電阻均可忽略，ef是一電阻可不計質最為m的水平放置的導體棒，棒的兩端分別與豎起放置的ab、cd框保持良好接觸，又能沿框架無摩擦下滑，整個裝置放在與框架垂直的勻強磁場中，當導體棒ef從靜止下滑一段時間后閉合開關S，則S閉合后（  ）

A．導體棒ef的加速度一定大于g

B．導體棒ef的加速度一定小于g

C．導體棒ef最終速度隨S閉合時刻的不同而不同

D．導體棒ef的機械能與回路內產生的內能之和一定守恒

Answer 1

D

試題分析：設閉合S時，ef下落的高度為h，由可求：此時ef的速度為，閉合S后ef切割磁感線產生的電動勢為E=BLv，電流，安培力F=BIL，由題意知，因h大小不知，故安培力F大小不知，所以不能確定閉合S后，ef棒加速度的大小，所以A、B錯誤；不管h為何值，最終棒勻速下落即BIL=mg，聯立解得：，故C錯誤；在下落的過程中只有重力和安培力做功，所以能量在機械能與焦耳熱之間轉化，故導體棒ef的機械能與回路內產生的內能之和不變，所以D正確。