Question

2．兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌的下端接有電阻R，導軌自身的電阻可忽略不計．斜面處在一勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向上．質量為m、電阻可不計的金屬棒ab，在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑，并上升h高度，如圖所示．在這過程中（　　）

• A． 作用于金屬棒上的各力的合力所做的功等于零
• B． 金屬棒克服安培力所做的功等于回路中產生的電能和電阻R上的焦耳熱之和
• C． 恒力F與安培力的合力所做的功等于金屬棒機械能的增加量
• D． 恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上發出的焦耳熱

Answer 1

分析 導體棒ab勻速上滑，合力為零，即可合力的做功為零；對導體棒正確受力分析，根據動能定理列方程，弄清功能轉化關系，注意克服安培力所做功等于回路電阻中產生的熱量．

解答 解：AB、導體棒勻速上升過程中，合力為零，則合力所作的功等于零，根據動能定理得：W_F-W_G-W_安=0，得W_F=W_G+W_安，克服安培力所做功W_安即等于回路電阻中產生的熱量，則：金屬棒上的各個力的合力所做的功等于零，恒力F等于mgh與電阻R上發出的焦耳熱之和，A正確，B錯誤；
C、重力做功不改變金屬棒的機械能，恒力F與安培力的合力所做的功等于金屬棒機械能的增量，故C正確．
D、由W_F-W_G-W_安=0得，W_F-W_G=W_安，即恒力F與重力的合力所做的功等于克服安培力所做功，即等于電阻R上發出的焦耳熱，故D正確．
故選：ACD．

點評 對于電磁感應與功能結合問題，注意利用動能定理進行判斷各個力做功之間關系，尤其注意的是克服安培力所做功等于整個回路中產生熱量．