Question

如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m的金屬棒ab．導(dǎo)軌的一端連接電阻R，其他電阻均不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下，金屬棒ab在一個水平恒力F作用下由靜止開始向右運動，則（　�。�

• A、ab棒做勻加速度運動
• B、外力F對ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能
• C、當ab做勻速運動時，外力F做功的功率等于電路中的電功率
• D、無論ab棒做何種運動，它克服安培力做的功一定大于電路中產(chǎn)生的電能

Answer 1

分析：在水平方向，金屬棒受到拉力F和安培力作用，安培力隨速度增大而增大，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化情況．根據(jù)功能關(guān)系分析電能與功的關(guān)系．

解答：解：
A、金屬棒所受的安培力為：F_A=BIL=

B2L2v

R

，由牛頓第二定律得，金屬棒的加速度：a=

F-FA

m

，可知當棒的速度v增大，安培力增大，加速度減小，所以ab棒做加速度減小的變加速運動，故A錯誤．
B、根據(jù)能量守恒知，在ab棒加速運動的過程中，外力F對ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能以及ab棒獲得的動能，故B錯誤．
C、當ab棒勻速運動時，外力做的功全部轉(zhuǎn)化為電路中的電能，則外力F做功的功率等于電路中的電功率，故C正確．
D、無論ab棒做何種運動，克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能，故D錯誤．
故選：C．

點評：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，要抓住這個常用的功能關(guān)系：電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定等于外力克服安培力所做的功；分析導(dǎo)體棒運動時，要抓住安培力與速度成正比．