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，甲、乙为两根相同的轻质弹賛，弹簧一端与 MN棒中点连接，另一端均被固定．导体棒MN与导轨接触良好。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，经过 一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中A、C间的电阻R上产生的焦耳热为Q，

A．则初始时刻导体棒所受的安培力大小为

B．从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热大于

C．当导体棒第一次到达最右端时，每根弹簧具有的弹性势能为

D．当导体棒第一次回到初始位置时，A、C间电阻R的热功率为

Answer

ABC

【解析】

试题分析：由F=BIL及，得安培力大小为．故A正确；由题，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，故B正确；由能量守恒得知，当棒第一次达到最右端时，物体的机械能全部转化为整个回路中的焦耳热和甲乙弹簧的弹性势能，又甲乙两弹簧的弹性势能相等，所以甲具有的弹性势能为，故C正确；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小于BLv0，则AB间电阻R的功率小于，故D错误；故选ABC．

考点：能量守恒定律；法拉第电磁感应定律．

【名师点睛】本题主要考查电磁感应问题中的能量转化问题；分析系统中能量如何转化是难点，也是关键点，根据导体棒克服安培力做功等于产生的焦耳热，分析电阻R上产生的热量。解题时注意电路的结构．