Question

8．如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L(zhǎng)，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B與導(dǎo)軌平面垂直，磁場(chǎng)范圍足夠大．一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處?kù)o止釋放，導(dǎo)體棒始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（　　）

• A． 無(wú)論導(dǎo)體捧如何運(yùn)動(dòng)，最終電路中的電流I=$\frac{mg}{BL}$
• B． 導(dǎo)體棒減少的重力勢(shì)能全部變成電阻R產(chǎn)生的焦耳熱
• C． 導(dǎo)體棒的加速度可能先增加后減小，最終減小到零
• D． 導(dǎo)體棒的速度可能先增加，也可能先減小，也可能一直不變

Answer 1

分析 磁場(chǎng)范圍足夠大，導(dǎo)體棒最終要在磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用平衡條件可以求出電流；
導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)可能做加速運(yùn)動(dòng)、也可能做勻速運(yùn)動(dòng)、還可能做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)導(dǎo)體棒所受安培力與重力的關(guān)系分析答題．

解答 解：A、磁場(chǎng)范圍足夠大，導(dǎo)體棒最終要在磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：mg=BIL，解得，最終電路中的電流：I=$\frac{mg}{BL}$，故A正確；
B、導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動(dòng)能與焦耳熱，故B錯(cuò)誤；
C、如果導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力小于重力，則導(dǎo)體棒做加速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒受到的安培力：F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$增大，導(dǎo)體棒受到的合力減小，加速度減小，當(dāng)安培力與重力相等時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；如果導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)重力與安培力相等，則導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為零保持不變；如果導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力大于重力，則導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng)，安培力減小，合外力減小，加速度減小，當(dāng)安培力等于重力時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；由此可知：導(dǎo)體棒的加速度可能為零、也可能減小，加速度不會(huì)增大，故C錯(cuò)誤；
D、由C分析可知，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)可能先做 加速運(yùn)動(dòng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，也可能一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，也可能先做減速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，故D正確；
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受安培力可能小于重力、也可能等于重力、也可能大于重力，因此導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后可能做加速運(yùn)動(dòng)、也可能做勻速運(yùn)動(dòng)、還可能做減速運(yùn)動(dòng)，分析清楚導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的前提與關(guān)鍵．