Question

在傾角為θ的兩平行光滑長直金屬導(dǎo)軌的下端，接有一電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計，有一勻強磁場與兩金屬導(dǎo)軌平面垂直，方向垂直于導(dǎo)軌面向上．質(zhì)量為m，電阻可不計的金屬棒ab，在沿著導(dǎo)軌面且與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，上升高度為h，如圖所示．則在此過程中（ ）

A．恒力F在數(shù)值上等于mgsinθ
B．恒力F對金屬棒ab所做的功等于mgh
C．恒力F與重力的合力對金屬棒ab所做的功等于電阻R上釋放的焦耳熱
D．恒力F與重力的合力對金屬棒ab所做的功等于零

Answer 1

【答案】分析：導(dǎo)體棒勻速上升，因此合外力為零，對導(dǎo)體棒正確受力分析，由平衡條件求出恒力F的大小．根據(jù)動能定理列方程，弄清功能轉(zhuǎn)化關(guān)系，注意克服安培力所做功即為回路電阻中產(chǎn)生的熱量．
解答：解：A、導(dǎo)體棒勻速上升過程中，在斜面方向上受到恒力F和沿斜面向下的重力的分力mgsinθ和安培力，則F＞mgsinθ．故A錯誤．
B、根據(jù)動能定理得：
   W_F-W_G-W_安=0，即 W_F=mgh+W_安，故B錯誤．
C、D由W_F-W_G-W_安=0得：W_F-W_G=W_安，即恒力F與重力的合力對金屬棒ab所做的功等于金屬棒克服安培力做功，而金屬棒克服安培力所做功即為回路電阻中產(chǎn)生的熱量，故有：恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱，故C正確，D錯誤．
故選C
點評：點評：對于電磁感應(yīng)與功能結(jié)合問題，注意利用動能定理進(jìn)行判斷各個力做功之間關(guān)系，尤其注意的是克服安培力所做功等于整個回路中產(chǎn)生熱量．