Question

如圖所示，固定在水平絕緣平面上足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌不計(jì)電阻，但表面粗糙，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻R，質(zhì)量為m的金屬棒ab（電阻也不計(jì)）放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，用水平恒力F把a(bǔ)b棒從靜止起向右拉動(dòng)的過程中（ ）

A．恒力F做的功等于電路產(chǎn)生的電能
B．恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能
C．克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能
D．恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能和棒獲得的動(dòng)能之和

Answer 1

【答案】分析：導(dǎo)體棒在恒力作用下沿粗糙導(dǎo)軌做切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，出現(xiàn)感應(yīng)電流，棒又受到安培力．因此棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終達(dá)到勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
解答：解：A、由動(dòng)能定理可得：恒力、安培力與摩擦力的合力功等于棒獲得的動(dòng)能，而安培力做功導(dǎo)致電路中的消耗電能，產(chǎn)生熱能．故A錯(cuò)誤；
B、由動(dòng)能定理可得：恒力、安培力與摩擦力的合力功等于棒獲得的動(dòng)能，而安培力做功導(dǎo)致電路中的消耗電能，產(chǎn)生熱能．故B錯(cuò)誤；
C、安培力做功等于電路中產(chǎn)生的電能，從而產(chǎn)生熱能．故C正確；
D、由動(dòng)能定理可得：恒力、安培力與摩擦力的合力功等于棒獲得的動(dòng)能，而安培力做功導(dǎo)致電路中的消耗電能，產(chǎn)生熱能．故D正確；
故選：CD
點(diǎn)評(píng)：由功能關(guān)系可知：合力做功等于物體動(dòng)能的變化，而安培力做功等于電路中消耗的電能，摩擦力做功則產(chǎn)生內(nèi)能．