Question

光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，一根质量为m、电阻为R的导体

光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，一根质量为m、电阻为R的导体棒ab，用长为l的绝缘细线悬挂，悬线竖直时导体棒恰好与导轨良好接触且细线处于张紧状态，如上图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场．当闭合开关S时，导体棒向右摆出，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ角，则（　　）A．磁场方向一定竖直向上B．导体棒离开导轨前受到向左的安培力C．导体棒摆到最大高度时重力势能的增加量等于mgl（1-cos θ）D．导体棒离开导轨前电源提供的电能大于mgl（1-cos θ）

Answer 1

A、当开关S闭合时，导体棒向右摆起，说明其所受安培力水平向右或水平向右的分量，但安培力若有竖直向上的分量，应小于导体棒所受重力，否则导体棒会向上跳起而不是向右摆起，由左手定则可知，磁场方向斜向下或竖直向下都成立，A错误；
B、由左手定则可知导体棒受到的安培力向右，故B错误；
C、导体棒摆到最大高度时重力势能的增加量等于mgl（1-cos θ），故C正确；
D、设导轨棒右端的初动能为E_k，摆动过程中机械能守恒，有E_k=mgl（1-cosθ），导体棒的动能是电流做功而获得的，若回路电阻不计，则电流所做的功全部转化为导体棒的动能，此时有W=IEt=qE=E_k，得W=mgl（1-cosθ），q=mglE（1-cosθ），题设条件有电源内阻不计而没有“其他电阻不计”的相关表述，因此其他电阻不可忽略，那么电流做的功就大于mgl（1-cosθ），通过导体棒的电荷量也就大于mglE（1-cosθ），D正确．
故选：CD．