豎直放置的平行金屬導軌AB、CD上端接有電阻R，置于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，如圖所示．一質(zhì)量為m的金屬桿ab橫跨在平行導軌上，且ab與導軌接觸良好．若ab桿在豎直向上的外力F作用下勻速上升，在不計金屬桿ab與導軌電阻，不計摩擦的情況下，則（　�。�
分析：金屬棒在運動中受拉力、重力及安培力，根據(jù)各力的做功情況及功能間的關系可得出能量間的關系．
解答：解：A、金屬棒在運動中受拉力、重力及安培力，勻速上升，根據(jù)平衡條件得：mg+F安=F，在電磁感應現(xiàn)象中電路中產(chǎn)生的熱量等于外力克服安培力所做的功，而拉力大于安培力，所以拉力F所做的功大于克服安培力所做的功，故A錯誤．
B、由于mg+F安=F，所以拉力F與重力的合力與安培力相等，方向相反，所以拉力F與重力做功的代數(shù)和等于克服安培力所做的功，故B正確，C錯誤．
D、拉力做功消耗外界能量轉化為電阻R上產(chǎn)生的熱及桿ab重力勢能增加量，根據(jù)能量守恒定律得拉力F所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱及桿ab重力勢能增加量，故D錯誤．
故選B．
點評：在電磁感應現(xiàn)象中電路中產(chǎn)生的熱量等于外力克服安培力所做的功；在解題時要注意體會功能關系及能量轉化與守恒關系．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，M1M4、N1N4為平行放置的水平金屬軌道，M4P、N4Q為相同半徑，平行放置的豎直半圓形金屬軌道，M4、N4為切點，P、Q為半圓軌道的最高點，軌道間距L=1.0m，圓軌道半徑r=0.32m，整個裝置左端接有阻值R=0.5Ω的定值電阻．M1M2N2N1、M3M4N4N3為等大的長方形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ，兩區(qū)域?qū)挾?nbsp;d=0.5m，兩區(qū)域之間的距離s=1.0m；區(qū)域Ⅰ內(nèi)分布著均勻的變化的磁場B1，變化規(guī)律如圖（乙）所示，規(guī)定豎直向上為B1的正方向；區(qū)域Ⅱ內(nèi)分布著勻強磁 場B2，方向豎直向上．兩磁場間的軌道與導體棒CD間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，M3N3右側的直軌道及半圓形軌道均光滑．質(zhì)量m=0.1kg，電阻R0=0.5Ω的導體棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉動下，從M2N2處由靜止開始運動，到達M3N3處撤去恒力F，CD棒勻速地穿過勻強磁場區(qū)，恰好通過半圓形軌道的最高點PQ處．若軌道電阻、空氣阻力不計，運動過程導棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直，g取10m/s2 求：

（1）水平恒力F的大�。�
（2）CD棒在直軌道上運動過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)水平平行放置的兩根足夠長的直光滑金屬導軌上放有一根導體棒導ab，ab與導軌垂直，其電阻為0.02Ω，質(zhì)量為0.1kg，它在導軌間的長度為1m，導軌處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感強度為0.2T，電路中電阻R的阻值為0.08Ω，其它電阻不計，求：
（1）斷開電鍵K，ab在大小為0.1N、水平向右的恒力F作用下，由靜止開始沿軌道滑動過程中ab產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的表達式．
（2）當ab以10m/s的速度滑動時閉合電鍵，并同時撤掉力F，那么由此時開始以后的時間里電阻R所消耗的電能．
（3）在上述（2）的情況下，導體棒ab能滑行的最大距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，M1M2、N1N2為平行放置的水平金屬軌道，M4P、N4Q為相同半徑，平行放置的豎直半圓形金屬軌道，M4，N4為切點，P、Q為半圓軌道的最高點，軌道間距L=1.0m，圓軌道半徑r=3.2m，整個裝置左端接有阻值R=5Ω的定值電阻．M1M2N2N1、M3M4N4N3為等大的長方形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ，兩區(qū)域?qū)挾萪=5m，兩區(qū)域之間的距離s=10m；區(qū)域Ⅰ內(nèi)分布著均勻的變化的磁場B1，變化規(guī)律如圖（乙）所示，規(guī)定豎直向上為B1的正方向；區(qū)域Ⅱ內(nèi)分布著勻強磁場B2，方向豎直向上．兩磁場間的軌道與導體棒CD間的動摩擦因數(shù)為μ=0.32，M3N3右側的直軌道及半圓形軌道均光滑．質(zhì)量m=10kg，電阻R0=5Ω的導體棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉動下，從M2N2處由靜止開始運動，到達M3N3處撤去恒力F，CD棒可勻速地穿過勻強磁場區(qū)，并能通過半圓形軌道的最高點PQ處，最后下落在軌道上的位置離M4N4的距離x=12.8m．若軌道電阻、空氣阻力不計，運動過程導棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直，g取10m/s2 求：
精英家教網(wǎng)
（1）水平恒力F的大小；
（2）CD棒在直軌道上運動過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q；
（3）磁感應強度B2的大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2012-2013學年福建省南安一中高二下學期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖（甲）所示，、為平行放置的水平金屬軌道，、為相同半徑，平行放置的豎直半圓形金屬軌道,為切點，P、Q為半圓軌道的最高點，軌道間距，圓軌道半徑，整個裝置左端接有阻值的定值電阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3為等大的長方形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ，兩區(qū)域?qū)挾?img src="http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/ef/6/12dqo3.png" style="vertical-align:middle;" />，兩區(qū)域之間的距離；區(qū)域Ⅰ內(nèi)分布著均勻的變化的磁場B1，變化規(guī)律如圖（乙）所示，規(guī)定豎直向上為B1的正方向；區(qū)域Ⅱ內(nèi)分布著勻強磁場B2，方向豎直向上。兩磁場間的軌道與導體棒CD間的動摩擦因數(shù)為，右側的直軌道及半圓形軌道均光滑。質(zhì)量，電阻的導體棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉動下，從處由靜止開始運動，到達處撤去恒力F，CD棒可勻速地穿過勻強磁場區(qū)，并能通過半圓形軌道的最高點PQ處，最后下落在軌道上的位置離的距離。若軌道電阻、空氣阻力不計，運動過程導棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直，g取10 m/s2

求：
（1）水平恒力F的大小；
（2）CD棒在直軌道上運動過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q；
（3）磁感應強度B2的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：33題2013屆上海市上海理工大學附屬中學高三12月月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖所示，在同一水平面的兩導軌相互平行，并處在豎直向上的勻強磁場中，一根質(zhì)量為0.9kg的金屬棒垂直導軌方向放置。導軌間距為0.5m。當金屬棒中的電流為5A時，金屬棒做勻速運動；當金屬棒中的電流增加到8A時金屬棒能獲得2m/s2的加速度，

求：（1）磁場的磁感應強度B。
（2）導棒與水平導軌間的滑動摩擦系數(shù)μ。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案