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如图,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,底端接电阻R,轻弹簧上端固定,下端悬挂质量为m的金属棒,金属棒和导轨接触良好.除电阻R外,其余电阻不计.导轨处于匀强磁场中,磁场方
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问题描述:

如图,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,底端接电阻R,轻弹簧上端固定,下端悬挂质量为m的金属棒,金属棒和导轨接触良好.除电阻R外,其余电阻不计.导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在平面.静止时金属棒位于A处,此时弹簧的伸长量为△l,弹性势能为EP.重力加速度大小为g.将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,金属棒在运动过程中始终保持水平,则()

A.当金属棒的速度最大时,弹簧的伸长量为△l

B.电阻R上产生的总热量等于mg△l-EP

C.金属棒第一次到达A处时,其加速度方向向下

D.金属棒第一次下降过程通过电阻R的电荷量比第一次上升过程的多

李芳芸回答:
  A、金属棒的速度最大时,合力为零,由平衡条件有mg=kx+F安.金属棒原来静止时有mg=k△l.两式对比可得x<△l,即金属棒的速度最大时,弹簧的伸长量小于△l.故A错误.   B、金属棒最后静止在A处,从释放到金属棒最后静止的过程中,其重力势能减小,转化成内能和弹簧的弹性势能,则由能量守恒定律可得:电阻R上产生的热量Q=mg△l-Ep.故B正确.   C、金属棒第一次到达A处时,受到重力、弹簧的弹力和安培力,且重力与弹力大小相等、方向相反,安培力方向向上,所以合力等于安培力,方向向上,可知加速度方向向上,故C错误.   D、根据能量守恒定律知,金属棒第一次下降的高度大于第一次上升的高度,根据q=△ΦR
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