如圖所示,AB、CD為兩個平行的水平光滑金屬導(dǎo)軌,處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,AB、CD的間距為L,左右兩端均接有阻值為R的電阻,質(zhì)量為m長為L且不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,并與輕質(zhì)彈簧組成彈簧振動系統(tǒng).開始時,彈簧處于自然長度,導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度v
0,經(jīng)過一段時間,導(dǎo)體棒MN第一次運(yùn)動到最右端,這一過程中AC間的電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則( ?。?br/>
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A. 初始時刻導(dǎo)體棒所受的安培力大小為
B. 當(dāng)導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最右端時,彈簧具有的彈性勢能為
mv02-2Q
C. 當(dāng)導(dǎo)體棒再次回到初始位置時,AC間電阻R的熱功率為0
D. 從初始時刻至導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最左端的過程中,整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為
A、由F=BIL及I=
,得安培力大小為F
A=
,故A正確;
B、MN棒第一次運(yùn)動至最右端的過程中AC間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q,回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為2Q.由能量守恒定律得:
mv
02=2Q+E
P,此時彈簧的彈性勢能E
P=
mv02-2Q,故B正確;
C、當(dāng)棒再次回到初始位置時,彈簧處于自然伸展?fàn)顟B(tài),導(dǎo)體棒MN的速度不為零,導(dǎo)體棒切割磁感線,電路中有感應(yīng)電流,AC間電阻R的熱功率不為0,故C錯誤;
D、MN棒第一次運(yùn)動至最右端的過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q,回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為2Q.由于安培力始終對MN做負(fù)功,產(chǎn)生焦耳熱,棒第一次達(dá)到最左端的過程中,棒平均速度最大,平均安培力最大,位移也最大,棒克服安培力做功最大,整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)大于
?2Q=
,故D錯誤;
故選:AB.