Question

如圖所示，固定在水平絕緣平面上足夠長的金屬導(dǎo)軌不計電阻，但表面粗糙，導(dǎo)軌左端連接一個電阻R，質(zhì)量為m的金屬棒（電阻也不計）放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，整個裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(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的過程中（　　）

　  A． 棒做勻加速運(yùn)動

　  B． 棒克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能

　  C． 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能之和

　  D． 恒力F、摩擦力和安培力的合力做的功等于棒獲得的動能

Answer 1

考點(diǎn)：  導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．

專題：  電磁感應(yīng)——功能問題．

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)電動勢，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，最終達(dá)到勻速直線運(yùn)動狀態(tài)．根據(jù)功能關(guān)系分析恒力F做的功與電路中產(chǎn)生的電能、棒獲得的動能、克服摩擦力做功的關(guān)系．

解答：  解：A、導(dǎo)體棒在恒力作用下向右加速運(yùn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流增大，導(dǎo)體棒所受的安培力增大，合力減小，加速度減小，所以導(dǎo)體棒做加速度減小的加速運(yùn)動，最終達(dá)到勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，故A錯誤．

B、根據(jù)功能關(guān)系可知，棒克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能，故B正確．

CD、由動能定理可得：恒力、安培力與摩擦力的合力功等于棒獲得的動能，而克服安培力做功等于電路中產(chǎn)生的電能，所以恒力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能之和．故C、D正確

故選：BCD．

點(diǎn)評：  本題根據(jù)功能關(guān)系分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能量問題，也可以列出動能定理表達(dá)式進(jìn)行分析．知道棒克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能．動能的變化與外力做的總功有關(guān)．