Question

如圖6所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導軌，AB間距離為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻，處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，質(zhì)量為m、長為L的導體棒MN放在導軌上，甲、乙兩根相同的輕質(zhì)彈簧一端均與MN棒中點固定連接，另一端均被固定，MN棒始終與導軌垂直并保持良好接觸，導軌與MN棒的電阻均忽略不計.初始時刻，兩彈簧恰好處于自然長度，MN棒具有水平向左的初速度v₀，經(jīng)過一段時間，MN棒第一次運動至最右端，這一過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則（    ）

圖6

A.初始時刻棒受到安培力大小為

B.從初始時刻至棒第一次到達最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生焦耳熱為

C.當棒再次回到初始位置時，AB間電阻R的功率為

D.當棒第一次到達最右端時，甲彈簧具有的彈性勢能為mv²₀-Q

Answer 1

解析：由F=BIL及I=可知A正確；由于安培力始終對MN做負功，產(chǎn)生焦耳熱，棒第一次達到最左端的過程中，棒平均速度最大，平均安培力最大，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)大于2Q/3，B錯；當棒再次回到初始位置時，速度小于v₀，AB間電阻R的功率小于，C錯；由能量守恒，當棒第一次達到最右端時，物體的機械能全部轉(zhuǎn)化為整個回路中的焦耳熱和甲乙彈簧的彈性勢能，又甲乙兩彈簧的彈性勢能相等，所以甲具有的彈性勢能為，選項D正確；

答案： AD