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精英家教網如圖所示，兩根足夠長的固定平行金屬光滑導軌位于同一水平面，導軌上橫放著兩根質量和電阻都不相同的導體棒ab、cd 與導軌構成矩形回路．導體棒的兩端連接著處于壓縮狀態的兩根相同的輕質彈簧，兩棒的中間用細線系住，導軌的電阻不計．在導軌平面內兩導軌間有一豎直向下的勻強磁場，開始時，導體棒處于靜止狀態．剪斷細線后，導體棒在運動過程中（　�。�
A、兩根導體棒的速度大小相等B、兩根導體棒所受安培力的方向相同C、兩根導體棒和彈簧構成的系統動量守恒，機械能守恒D、兩根導體棒和彈簧構成的系統動量守恒，機械能不守恒
分析：剪斷細線后，分析導體棒的運動過程和受力情況．
根據磁通量的變化判斷感應電動勢，根據左手定則判斷安培力的方向，
分析兩棒組成的系統在運動過程中是不是合外力為零或者內力遠大于外力，這是系統總動量守恒的條件．
解答：解：A、剪斷細線后，導體棒在運動過程中，由于彈簧的作用，導體棒ab、cd反向運動，兩棒受力大小相等，但由于質量不同，則產生的加速度不相等，故任意時刻時的速度不等；故A錯誤；
B、在導體棒運動的過程中，穿過導體棒ab、cd與導軌構成矩形回路的磁通量增大，回路中產生感應電動勢，導體棒ab、cd電流方向相反，根據左手定則可知兩根導體棒所受安培力的方向相反，故B錯誤．
C、兩根導體棒和彈簧構成的系統在運動過程中是合外力為0．所以系統動量守恒，但是由于產生感應電流，產生熱量，所以一部分機械能轉化為內能，所以系統機械能不守恒．故C錯誤，D正確．
故選：D．
點評：守恒思想是物理學中常用的方法，故應注意掌握我所所學過的守恒問題的條件．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌MN、PQ平行放置，導軌平面與水平面的夾角為θ，導軌的下端接有電阻．當導軌所在空間沒有磁場時，使導體棒ab以平行導軌平面的初速度v0沖上導軌平面，ab上升的最大高度為H；當導軌所在空間存在方向與導軌平面垂直的勻強磁場時，再次使ab以相同的初速度從同一位置沖上導軌平面，ab上升的最大高度為h．兩次運動中導體棒ab始終與兩導軌垂直且接觸良好．關于上述情景，下列說法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ與水平面的夾角為α=30°，導軌電阻不計，導軌處在垂直導軌平面斜向上的有界勻強磁場中．兩根電阻都為R=2Ω、質量都為m=0.2kg的完全相同的細金屬棒ab和cd垂直導軌并排靠緊的放置在導軌上，與磁場上邊界距離為x=1.6m，有界勻強磁場寬度為3x=4.8m．先將金屬棒ab由靜止釋放，金屬棒ab剛進入磁場就恰好做勻速運動，此時立即由靜止釋放金屬棒cd，金屬棒cd在出磁場前已做勻速運動．兩金屬棒在下滑過程中與導軌接觸始終良好（取重力加速度g=10m/s2）．求：
（1）金屬棒ab剛進入磁場時棒中電流I；
（2）金屬棒cd在磁場中運動的過程中通過回路某一截面的電量q；
（3）兩根金屬棒全部通過磁場的過程中回路產生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根足夠長的固定平行金屬導軌位于同一水平面內，導軌間的距離為L，導軌上橫放著兩根導體棒ab和cd．設兩根導體棒的質量皆為m，電阻皆為R，導軌光滑且電阻不計，在整個導軌平面內都有豎直向上的勻強磁場，磁感強度為B．開始時ab和cd兩導體棒有方向相反的水平初速，初速大小分別為v0和2v0，求：
（1）從開始到最終穩定回路中產生的焦耳熱．
（2）當ab棒的速度大小變為
v04
，回路中消耗的電功率的可能值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，兩根足夠長且平行的光滑金屬導軌與水平面成53°夾角固定放置，導軌間連接一阻值為6Ω的電阻R，導軌電阻忽略不計．在兩平行虛線m、n間有一與導軌所在平面垂直、磁感應強度為B的勻強磁場．導體棒a的質量為ma=0.4kg，電阻Ra=3Ω；導體棒b的質量為mb=0.1kg，電阻Rb=6Ω；它們分別垂直導軌放置并始終與導軌接觸良好．a、b從開始相距L0=0.5m處同時將它們由靜止開始釋放，運動過程中它們都能勻速穿過磁場區域，當b剛穿出磁場時，a正好進入磁場（g取10m/s2，不計a、b之間電流的相互作用）．求：
（1）當a、b分別穿越磁場的過程中，通過R的電荷量之比；
（2）在穿越磁場的過程中，a、b兩導體棒勻速運動的速度大小之比；
（3）磁場區域沿導軌方向的寬度d為多大；
（4）在整個過程中，產生的總焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?湖南模擬）如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌相距為l=0.5m，導軌平面與水平面間的夾角θ=30°，整個導軌平面處于勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小B=0.4T，方向垂直導軌平面，在導軌上垂直導軌放置兩金屬棒ab和cd，長度均為0 5m，cd棒的質量m=0.2kg、電阻R=0.2Ω，不計ab棒和金屬導軌的電阻，兩棒與金屬導軌接觸良好且可沿導軌自由滑動．現ab棒在外力作用下，始終以恒定速度v=1.5m/s沿著導軌向上滑動，cd棒則由靜止釋放，g取10m/s2．求：
（1）剛釋放cd棒時cd棒所受合力的大小和方向；
（2）閉合回路中的最大電流和金屬棒cd的最終速度．

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