Question

如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时，导体棒处于静止状态。剪断细线后，导体棒在运动过程中(    )

A. 两根导体棒和导轨形成的回路中将产生持续的交变电流

B. 两根导体棒所受安培力的方向总是相同的

C. 两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒

D. 两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒

Answer

D

【解析】A、剪断细线后，导体棒在运动过程中，由于弹簧的作用，导体棒ab、cd反向运动，产生感应电流，根据能量守恒，电路产生热量，导体棒的速率逐渐减小，故产生的电流的周期变小，故电路中不是持续的交变电流，故A错误；

B、在导体棒运动的过程中，穿过导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路的磁通量变化，回路中产生感应电动势，导体棒ab、cd电流方向相反，根据左手定则可知两根导体棒所受安培力的方向相反，故B错误；

C、两根导体棒和弹簧构成的系统在运动过程中是合外力为0．所以系统动量守恒，但是由于产生感应电流，产生热量，所以一部分机械能转化为内能，所以系统机械能不守恒．故C错误，D正确。

点睛：剪断细线后，分析导体棒的运动过程和受力情况，根据磁通量的变化判断感应电动势，根据左手定则判断安培力的方向，分析两棒组成的系统在运动过程中是不是合外力为零或者内力远大于外力，这是系统总动量守恒的条件。