Question

如圖所示，一金屬棒ab可沿接有電阻R的足夠長的豎直導體框架無摩擦且與框保持良好接觸地滑動，已知框架間有方向如圖的勻強磁場，不計其余電阻．那么在棒ab由靜止開始沿框架下落至穩定狀態的過程中，以下說法正確的是（　　）

A．電阻上的焦耳熱等于重力做的功

B．克服安培力做的功等于金屬棒機械能的增量

C．重力與安培力做的功的和等于金屬棒機械能的增量

D．重力做功等于電阻上的焦耳熱與金屬棒動能增量之和

Answer 1

分析：棒ab由靜止開始沿框架下落至穩定狀態的過程中，產生感應電流，受到向上的安培力，棒先加速運動，后勻速運動，達到穩定狀態．根據能量轉化和守恒定律分析能量變化的關系．運用動能定理分析動能的增量與哪些因素有關．

解答：解：A、棒ab達到穩定狀態時，具有動能，則整個過程中，重力勢能減小轉化為棒的動能和電阻上的焦耳熱，而重力勢能減小等于重力做的功，所以電阻上的焦耳熱小于重力做的功，故A錯誤．
B、根據功能關系可知，克服安培力做的功等于電阻上產生的焦耳熱，故B錯誤．
C、根據動能定理可知，重力與安培力做的功的和等于動能的增量，故C錯誤．
D、根據A項分析可知，重力做功等于電阻上的焦耳熱與金屬棒動能增量之和，故D正確．
故選：D

點評：解決本題要抓住；系統的總能量守恒，動能的增量等于外力對棒做的總功，克服安培力做的功等于電路中產生的內能，掌握常見的功能關系進行分析．