Question

12．兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌的下端接有電阻R，導軌的電阻不計．斜面處在一勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上．一電阻不計的光滑金屬棒ab，在沿著斜面向上且與金屬棒ab垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上升到圖示虛線位置，在此過程中，下列說法正確的是（　　）

• A． 金屬棒克服安培力所做的功等于電阻R上產生的電熱
• B． 恒力F和重力對金屬棒所做的功等于電阻R上產生的電熱
• C． 恒力F對金屬棒所做的功等于電阻R上產生的電熱
• D． 恒力F和重力對金屬棒所做功的和等于金屬棒重力勢能的增量

Answer 1

分析 導體棒ab勻速上滑，合力為零，即知合力的做功為零；對導體棒進行受力分析，根據動能定理列方程，弄清功能轉化關系，即可進行分析．要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：A、金屬棒克服安培力所做的功等于等于回路中電阻R上產生的熱量，故A正確．
B、根據動能定理得：W_F-W_G-W_安=0，得：W_F-mgh=W_安，而W_安=Q，則恒力F和重力對金屬棒所做功的和等于電阻R上產生的電熱，故B正確．
C、恒力F所做的功在數值上等于金屬棒增加的重力勢能與電阻R上產生的焦耳熱，故C錯誤．
D、導體棒勻速上升過程中，動能不變，根據功能關系可知：恒力F和安培力對金屬棒所做功的和等于金屬棒重力勢能的增量，故D錯誤；
故選：AB．

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．