Question

15．如图所示，下端接有电阻R的“U”形光滑金属导轨与水平面成θ角，导轨所在空间有一与导轨平面垂直的匀强磁场．导轨上有一个金属棒，金属棒与两导轨垂直且接触良好，在沿着斜面向上且与棒垂直的拉力F作用下，金属棒沿导轨匀速上滑，则下列说法正确的是（　　）

• A． 拉力做的功等于该金属棒的机械能的增量
• B． 拉力做的功等于该金属棒重力势能的增量与回路产生的热量之和
• C． 该金属棒所受的拉力、安培力、重力做功之和等于回路产生的热量
• D． 安培力对该金属棒做的功的大小等于回路中产生的电能

Answer 1

分析 金属棒沿导轨匀速上滑，拉力做正功，金属棒的重力势能增大，回路中产生内能，根据功能关系分析可知拉力做的功等于该金属棒重力势能的增量与回路产生的热量之和．根据动能定理分析拉力、安培力、重力做功之和．金属棒克服安培力做功等于回路中产生的电能．

解答 解：A、B金属棒沿导轨匀速上滑，动能不变，而拉力做正功，金属棒的重力势能增大，回路中产生内能，根据功能关系得知：拉力做的功等于该金属棒重力势能的增量与回路产生的热量之和．故A错误，B正确．
C、金属棒上滑的过程中，有三个力做功：拉力、安培力、重力做功，而动能不变，则根据动能定理得知，拉力、安培力、重力做功之和等于零．故C错误．
D、金属棒克服安培力做功等于回路中产生的电能．故D正确．
故选：BD

点评 对于电磁感应现象中能量问题，首先要搞清有几种形式的能，其次要弄清能量是如何转化的．