Question

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

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v0，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（　　）A．初始时刻棒所受的安培力大小为2B2L2v0RB．从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为2Q3C．当棒第一次到达最左端时，弹簧具有的弹性势能为12mv02-2QD．当棒再次回到初始位置时，AC间电阻R的热功率为B2L2v02R

Answer 1

A、棒受到的安培力：F=BIL，感应电流：I=

BLv0

R并

，解得：F=2

B2L2v0

R

，故A正确；
B、MN棒第一次运动至最左端的过程中AC间电阻R上产生的焦耳热Q，根据串并联电路特点，回路中产生的总焦耳热为2Q．故B错误；
C、MN棒第一次运动至最左端的过程中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：

1

2

mv₀²=2Q+E_P，此时弹簧的弹性势能E_P=

1

2

mv₀²-2Q，故C正确；
D、由于回路中产生焦耳热，棒和弹簧的机械能有损失，所以当棒再次回到初始位置时，速度小于v₀，棒产生的感应电动势E＜BLv₀，由电功率公式P=

E2

R

知，则AC间电阻R的功率小于

B2L2 v 2 0

R

，故D错误；
故选：AC．