如图所示,平行金属导轨竖直放在匀强磁场中,匀强磁场沿水平方向且垂直于导轨平面.导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑.设回路的总电阻恒定为R,当导体AC从静止开始下落后,下

◎ 题目

如图所示,平行金属导轨竖直放在匀强磁场中,匀强磁场沿水平方向且垂直于导轨平面.导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑.设回路的总电阻恒定为R,当导体AC从静止开始下落后,下面叙述中正确的说法有(   )
A.导体下落过程中,机械能守恒
B.导体速度达最大时,加速度最大
C.导体加速度最大时所受的安培力最大
D.导体速度达最大以后,导体减少的重力势能全部转化为R中产生的热量

◎ 答案

D

◎ 解析


试题分析:导体下落过程中切割磁感线产生感应电流,有楞次定律知导体受到竖直向上的安培力,还有竖直向下的重力,下落过程中安培力做负功,机械能减小,减小的机械能转化为电能,所以机械能不守恒;A错误;导体释放后,向下做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小到0,即安培力等于重力时,速度达到最大;B错误;导体释放瞬间,导体中没有感电流产生,不受安掊力作用,只受重力,加速度最大,安培力为零;C错误;导体速度达最大以后,竖直向下的重力等于竖直向上的安培力,两力的合力等于零,导线做匀速直线运动,导体减少的重力势能通过克服安培力做功全部转化为回路的电能;D正确
故选D
点评:解决本题的关键掌握由楞次定律中的感应电流总是阻碍相对运动,判断安培力的方向为竖直向上,以及能够结合牛顿第二定律分析出金属棒的运动情况,加速度减小的加速运动,知道当速度为零时,加速度最大,当加速度为零时,速度最大。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,平行金属导轨竖直放在匀强磁场中,匀强磁场沿水平方向且垂直于导轨平面.导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑.设回路的总电阻恒定为R,当导体AC从静止开始下落后,下…”主要考查了你对  【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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