如图3-6-7所示,足够长的导线框abcd固定在竖直平面内,bc段电阻为R,其他

问题选择题

如图3-6-7所示,足够长的导线框abcd固定在竖直平面内,bc段电阻为R,其他电阻不计.ef是一电阻不计的水平放置的导体杆,质量为m,杆的两端分别与ab、cd良好接触,又能沿框架无摩擦滑下,整个装置放在与框面垂直的匀强磁场中.当ef从静止开始下滑,经过一段时间后,闭合开关S,则在闭合开关S后 ( )

图3-6-7

A．ef加速度的数值有可能大于重力加速度

B．如果改变开关闭合时刻,ef先后两次获得的最大速度一定不同

C．如果ef最终做匀速运动,这时电路消耗的电功率也因开关闭合时刻的不同而不同

D．ef两次下滑过程中,系统机械能的改变量等于电路消耗的电能与转化的内能之和

答案

答案：A

若S闭合较晚，棒ef获得的速率v=gt就会较大,ef中产生的感应电动势E=Blv和回路中的感应电流I=及ef所受向上的安培力F=就会较大,所以ef的加速度a=完全可以大于重力加速度g,即选项A对.ef获最大速度v_m时,应满足F=mg,即,所以v_m=.可见,对确定的装置,R、m、B、l均确定，v_m也确定，与S闭合的早晚无关.同样，ef匀速运动时回路消耗的电功率P=也与开关S闭合的早晚无关.另外,ef下落过程中减少的机械能转化为电能,电能又在电路中转化为内能,三者数值相等.可见选项B、C、D都是错误的.