如圖所示，位于同一水平面內(nèi)的、兩根平行的光滑金屬導軌，處在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌所在平面，導軌的一端與一電阻相連；具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導軌上并與導軌垂直．現(xiàn)用一平行于導軌的恒力F拉桿ab，使它由靜止開始向右運動．桿和導軌的電阻、感應電流產(chǎn)生的磁場均可不計．則（　　）
分析：對金屬桿進行受力分析，分析清楚金屬桿的運動過程，然后由P=Fv判斷拉力的功率如何變化，由牛頓第二定律判斷加速度如何變化，從能量轉化的角度分析焦耳熱大小與合力的功間的關系．
解答：解：A、金屬桿ab在運動過程中受到的安培力FB=BIL=B
E
R
L=B
BLv
R
L=
B2L2v
R
，
由牛頓第二定律可得，金屬桿的加速度a=
F-FB
m
=
F
m
-
B2L2v
mR
，
金屬桿從靜止開始向右做加速運動，速度v逐漸增大，加速度a逐漸減小，
當拉力與安培力合力為零時，金屬棒的加速度為零，金屬棒做勻速直線運動，
即：金屬棒的運動過程是：先做加速度逐漸減小的加速運動，后做勻速直線運動，
由P=Fv可知，拉力的功率先增大，后不變，故AB正確；
C、由動能定理可知，合力所做的功等于金屬桿動能的變化量，不等于電阻上產(chǎn)生的焦耳熱，
電阻上產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功，故C錯誤；
D、撤去拉力F后，金屬桿在安培力作用下做減速運動，最后靜止，故D錯誤；
故選AB．
點評：對金屬桿正確受力分析，分析清楚運動過程、從能量角度分析問題，是正確解題的關鍵．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，位于同一水平面內(nèi)的，兩根平行的光滑金屬導軌，處在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌所在平面，導軌的一端與一電阻相連，具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導軌上并與導軌垂直，當磁場的磁感應強度B隨時間t如圖變化時（規(guī)定垂直紙面向里的磁場方向為正），用一平行于導軌的力F向左或向右拉桿ab，使它保持靜止．若規(guī)定由a→b方向通過桿的感應電流為正，向右的拉力為正，則能反映通過桿的感應電流I和拉力F隨時間t變化的圖線是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，位于同一水平面內(nèi)的兩根平行導軌間的距離為L，導軌的左端接有一個耐壓足夠大的電容器，電容器的電容為C.一金屬桿MN垂直放在導軌上，并與導軌接觸良好，桿MN在平行于導軌平面的水平力F作用下從靜止開始做加速度為a的勻加速直線運動.整區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B，導軌足夠長，不計所有的電阻和摩擦，求：

（1）金屬桿運動過程中所受的安培力F的大��；

（2）金屬桿從開始運動起經(jīng)過時間t，電容器所儲存的電能.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，位于同一水平面內(nèi)的、兩根平行的光滑金屬導軌，處在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌所在的平面，導軌的一端與一電阻相連；具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導軌上并與導軌垂直.現(xiàn)用一平行于導軌的恒力F拉桿ab，使它由靜止開始向右運動.桿和導軌的電阻、感應電流產(chǎn)生的磁場均可不計.用E表示回路中的感應電動勢，i表示回路中的感應電流，在i隨時間增大的過程中，電阻消耗的功率等于(    )

A.F的功率                                       B.安培力的功率的絕對值

C.F與安培力的合力的功率                  D.iE

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年山東省高三上學期期末復習（二）（理綜）物理部分 題型：選擇題

如圖所示，位于同一水平面內(nèi)的，兩根平行的光滑金屬導軌，處在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌所在平面，導軌的一端與一電阻相連，具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導軌上并與導軌垂直，當磁場的磁感應強度B隨時間t如圖變化時（規(guī)定垂直軌道平面向下為磁場方向為正），用一平行于導軌的力F向左或向右拉桿ab，使它保持靜止。若規(guī)定由a→b方向通過桿的感應電流為正，向右的拉力為正，則能反映通過桿的感應電流I和拉力F隨時間t變化的圖線是（     ）

 

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