如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强...

问题详情：

如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻*簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计．初始时刻，*簧处于伸长状态，其伸长量为x1=，此时导体棒具有竖直向上的初速度v0．在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．则下列说法正确的是（）

    A． 初始时刻导体棒受到的安培力大小F=

    B． 初始时刻导体棒加速度的大小a=2g+

    C． 导体棒往复运动，最终将静止时*簧处于压缩状态

    D． 导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q=mv02+

【回答】

考点：  导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．

专题：  电磁感应与电路结合．

分析：  由初动能Ek=求出初速度，由E=BLv、I=、F=BIL，求出安培力的大小．

导体棒最终静止时，*簧的*力与之重力平衡，可求出*簧的压缩量，即导体棒下降的高度．从初始时刻到最终导体棒静止的过程中，导体棒的重力势能和动能减小转化为*簧的**势能和内能，根据能量守恒定律求解电阻R上产生的焦耳热Q．

解答：  解：A、导体棒的初速度为v0，初始时刻产生的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律得：

E=BLv0

设初始时刻回路中产生的电流为I，由闭合电路的欧姆定律得：

I=

设初始时刻导体棒受到的安培力为F，由安培力公式得：F=BIL

联立上式得，F=．故A错误；

B、初始时刻，*簧处于伸长状态，棒受到重力、向下的安培力和*簧的*力，所以：ma=mg+kx+F

得：a=2g+．故B正确；

C、从初始时刻到最终导体棒静止的过程中，导体棒减少的机械能一部分转化为*簧的**势能，另一部分通过克服安培力做功转化为电路中的电能；当导体棒静止时，棒受到重力和*簧的*力，受力平衡，所以*力的方向向上，此时导体棒的位置比初始时刻降低了，故C正确；

D、导体棒直到最终静止时，棒受到重力和*簧的*力，受力平衡，则：mg=kx2，得：x2=．由于x1=x2，所以*簧的**势能不变，

由能的转化和守恒定律得：mg（x1+x2）+Ek=Q

解得：Q=mv02+

故选：BCD

点评：  本题中安培力的经验公式F=，可以由感应电动势、欧姆定律、安培力三个公式结合推导出来，要加强记忆，有助于分析和计算．

知识点：电磁感应单元测试

题型：多项选择