Question

豎直放置的平行金屬導軌AB、CD上端接有電阻R，置于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，如圖所示．一質量為m的金屬桿ab橫跨在平行導軌上，且ab與導軌接觸良好．若ab桿在豎直向上的外力F作用下勻速上升，在不計金屬桿ab與導軌電阻，不計摩擦的情況下，則（　　）

A．拉力F所做的功等于電阻R上產生的熱

B．拉力F與重力做功的代數和等于電阻R上產生的熱

C．拉力F與重力做功的代數和等于電阻R上產生的熱及桿ab重力勢能增加量的和

D．拉力F所做的功等于電阻R上產生的熱及桿ab重力勢能增加量和安培力做功的和

Answer 1

分析：金屬棒在運動中受拉力、重力及安培力，根據各力的做功情況及功能間的關系可得出能量間的關系．

解答：解：A、金屬棒在運動中受拉力、重力及安培力，勻速上升，根據平衡條件得：mg+F_安=F，在電磁感應現象中電路中產生的熱量等于外力克服安培力所做的功，而拉力大于安培力，所以拉力F所做的功大于克服安培力所做的功，故A錯誤．
B、由于mg+F_安=F，所以拉力F與重力的合力與安培力相等，方向相反，所以拉力F與重力做功的代數和等于克服安培力所做的功，故B正確，C錯誤．
D、拉力做功消耗外界能量轉化為電阻R上產生的熱及桿ab重力勢能增加量，根據能量守恒定律得拉力F所做的功等于電阻R上產生的熱及桿ab重力勢能增加量，故D錯誤．
故選B．

點評：在電磁感應現象中電路中產生的熱量等于外力克服安培力所做的功；在解題時要注意體會功能關系及能量轉化與守恒關系．