Question

当闭合开关S时，导体棒被向右摆出，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ角，则（　　）

A．磁场方向一定竖直向下

B．磁场方向一定竖直向上

C．导体棒离开导轨前电源提供的电能等于mgl（1-cosθ）

D．导体棒离开导轨前电源提供的电能大于mgl（1-cosθ）

Answer 1

分析：由对棒受力分析，来确定安培力的方向，再根据左手定则可知安培力的方向与磁场方向的关系；根据能量守恒定律，结合几何关系，求出棒的增加重力势能，从而即可求解．

解答：解：A、由题意可知，棒在安培力的作用下被抛出，由左手定则，可知磁场方向一定竖直向下，故A正确，B错误；
C、根据能量守恒定律，棒上升的最大高度为l（1-cosθ），因此重力势能的增加为mgl（1-cosθ），同时在过程中棒的电阻发热，因此导体棒离开导轨前电源提供的电能大于mgl（1-cosθ），故C错误，D正确；
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点评：考查左手定则与能量守恒定律的应用，注意由受力分析来确定安培力的方向，同时会判定力是否做功．