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（2014?許昌三模）如圖所示，電阻不計的剛性U型金屬導軌放在光滑水平面上，導軌上連有電阻R．質量為m、電阻不計的金屬桿ab可在導軌上滑動，滑動時保持與導軌垂直．金屬桿與導軌之間的動摩擦因數為μ．導軌右邊的左方為一個均強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于水平面，導軌的右邊恰在均強磁場右邊邊界處．現有一位于導軌平面內且與導軌平行的向右方向的拉力作用于金屬桿ab上，使之從靜止開始在導軌上向右做加速運動．已知拉力的功率恒為P，經過時間t，金屬桿在導軌上相對導軌向右滑動的位移為x，重力加速度為g．在此過程中，下列說法正確的是（ ）

A.拉力做的功為Pt+μmgx

B.電阻R中所產生的電能為Pt﹣μmgx

C.金屬桿克服安培力做的功為Pt

D.金屬桿和導軌之間由于摩擦而產生的熱量為μmgx

D

【解析】

試題分析：金屬桿向右加速運動的同時，U型金屬導軌受到金屬桿的摩擦力，也會向右運動，根據W=Pt求出拉力做功的大小，結合能量守恒求出電阻R產生的電能；通過金屬桿和U型框架的相對路程求出摩擦產生的熱量．

【解析】
A、因為拉力的功率恒為P，則拉力做功的大小W=Pt．故A錯誤．

B、根據能量守恒知，拉力做功一部分轉化為金屬桿的動能，一部分轉化為電阻R上產生的電能，還有一部分轉化為摩擦產生的內能，即Pt=，可知．故B錯誤．

C、拉力做功的大小與金屬桿克服安培力做功的大小不等，則克服安培力做功不等于Pt．故C錯誤．

D、因為金屬桿和導軌間的相對路程為x，則摩擦產生的熱量為μmgx．故D正確．

故選：D．

練習冊系列答案
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