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  3. 如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场B与导轨平面垂直，磁场范围足够大。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处由静止释放，导体棒始终保持水平，且与导轨接触良好，不计导轨电阻。重力加速度为g，则导

如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场B与导轨平面垂直，磁场范围足够大。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处由静止释放，导体棒始终保持水平，且与导轨接触良好，不计导轨电阻。重力加速度为g，则导

admin2022-07-13  25
问题 如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场B与导轨平面垂直，磁场范围足够大。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处由静止释放，导体棒始终保持水平，且与导轨接触良好，不计导轨电阻。重力加速度为g，则导体棒在磁场里运动的过程中(  )。
选项 A、导体棒一定是加速运动，最终电路中的电流I＝mg／BL
B、导体棒减少的重力势能全部变成电阻R产生的焦耳热
C、导体棒的加速度可能先增加后减小，最终减小到零
D、导体棒的速度可能先增加，也可能先减小，也可能不变
答案D
解析 磁场范围足够大，导体棒最终要在磁场中做匀速直线运动，A项错误。导体棒在运动过程中重力势能减少，减少的重力势能转化为导体棒的动能和焦耳热，B项错误。如果导体棒进入磁场时受到的安培力小于重力，导体棒做加速运动，安培力F安＝BIL＝B2L2v／R逐渐增大，故合外力减小，加速度减小。当安培力等于重力时，导体棒做匀速直线运动；如果导体棒进入磁场时，受到的安培力和重力相等，则导体棒做匀速直线运动，加速度为零；如果导体棒进入磁场时受到的安培力大于重力，导体棒做减速运动，安培力F安＝BIL＝B2L2v／R逐渐减小，故合外力减小，加速度减小，当安培力等于重力时，导体棒做匀速直线运动。由此可知，加速度可能为零，也可能减小，但不会增大，C项错误。通过前边分析可知，导体棒进入磁场时，可能先做加速运动后做匀速直线运动，也可能一直做匀速运动，也可能先做减速运动后做匀速直线运动，D项正确。故本题选D。
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