如图所示,AB、CD为两个平行的水平光滑金属导轨,处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,AB、CD的间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,质量为m长为L且不计电阻的导体棒MN放
题目
如图所示,AB、CD为两个平行的水平光滑金属导轨,处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,AB、CD的间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,质量为m长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上,与导轨接触良好,并与轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN具有水平向左的初速度v
0,经过一段时间,导体棒MN第一次运动到最右端,这一过程中AC间的电阻R上产生的焦耳热为Q,则( )
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A. 初始时刻导体棒所受的安培力大小为
2B
答案
A、由F=BIL及I= ,得安培力大小为F A= ,故A正确; B、MN棒第一次运动至最右端的过程中AC间电阻R上产生的焦耳热Q,回路中产生的总焦耳热为2Q.由能量守恒定律得: mv 02=2Q+E P,此时弹簧的弹性势能E P= mv02-2Q,故B正确; C、当棒再次回到初始位置时,弹簧处于自然伸展状态,导体棒MN的速度不为零,导体棒切割磁感线,电路中有感应电流,AC间电阻R的热功率不为0,故C错误; D、MN棒第一次运动至最右端的过程中AB间电阻R上产生的焦耳热Q,回路中产生的总焦耳热为2Q.由于安培力始终对MN做负功,产生焦耳热,棒第一次达到最左端的过程中,棒平均速度最大,平均安培力最大,位移也最大,棒克服安培力做功最大,整个回路中产生的焦耳热应大于 •2Q= ,故D错误; 故选:AB.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程. 我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好
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