Question

【題目】用兩根足夠長的粗糙金屬條折成“「”型導軌，右端水平，左端豎直，與導軌等寬的粗糙金屬細桿ab、cd和導軌垂直且接觸良好．已知ab、cd桿的質量、電阻值均相等，導軌電阻不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當ab桿在水平拉力F作用下沿導軌向右勻速運動時，cd桿沿軌道向下運動，以下說法正確的是 ( )

A. cd 桿一定向下做勻速直線運動

B. cd 桿一定向下做勻加速直線運動

C. F 做的功等于回路中產生的焦耳熱與ab桿克服摩擦做功之和

D. F 的功率等于ab桿上的焦耳熱功率與摩擦熱功率之和

Answer 1

【答案】C

【解析】A、B項：由圖看出，ab勻速切割磁感線，產生恒定的感應電動勢，cd不切割磁感線，不產生感應電動勢，回路中感應電流恒定，cd棒豎直方向上受到向下的重力和向上滑動摩擦力f，水平方向受到軌道的支持力N和安培力FA，則f=μN=μFA=μBIL，可知f大小不變，若重力大于滑動摩擦力，cd桿做勻加速運動，若重力等于滑動摩擦力，cd桿做勻速運動，故A、B錯誤；

C、D項：根據能量轉化和守恒定律可知：拉力F的功率與cd桿重力功率之和等于兩棒上的焦耳熱功率與摩擦熱功率之和，故C正確，D錯誤。