Question

如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m的金屬棒ab．導(dǎo)軌的一端連接電阻R，其他電阻均不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向下，金屬棒ab在一個(gè)水平恒力F作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，則（　�。�

• A、ab棒做勻加速度運(yùn)動(dòng)
• B、外力F對(duì)ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能
• C、當(dāng)ab做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力F做功的功率等于電路中的電功率
• D、無(wú)論ab棒做何種運(yùn)動(dòng)，它克服安培力做的功一定大于電路中產(chǎn)生的電能

Answer 1

分析：在水平方向，金屬棒受到拉力F和安培力作用，安培力隨速度增大而增大，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化情況．根據(jù)功能關(guān)系分析電能與功的關(guān)系．

解答：解：
A、金屬棒所受的安培力為：F_A=BIL=

B2L2v

R

，由牛頓第二定律得，金屬棒的加速度：a=

F-FA

m

，可知當(dāng)棒的速度v增大，安培力增大，加速度減小，所以ab棒做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)能量守恒知，在ab棒加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，外力F對(duì)ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能以及ab棒獲得的動(dòng)能，故B錯(cuò)誤．
C、當(dāng)ab棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力做的功全部轉(zhuǎn)化為電路中的電能，則外力F做功的功率等于電路中的電功率，故C正確．
D、無(wú)論ab棒做何種運(yùn)動(dòng)，克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，要抓住這個(gè)常用的功能關(guān)系：電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定等于外力克服安培力所做的功；分析導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí)，要抓住安培力與速度成正比．