Question

5．如图所示，光滑的平行金属导轨固定于水平绝缘面上，除R外其它电阻均不计，垂直于导轨平面有一匀强磁场．当质量为m的金属棒cd在水平恒力F作用下由静止向右滑动过程中，下列说法中正确的是（　　）

• A． 水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能
• B． 只有在cd棒做匀速运动时，F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能
• C． 无论cd棒做何种运动，它克服磁场力做的功一定不等于电路中产生的电能
• D． 金属棒cd一定做匀变速运动

Answer 1

分析 导体棒切割磁感线产生感应电动势，电路中产生感应电流，克服安培力做功转化为电能；由右手定则判断出感应电流的方向，然后判断电势高低；从能量角度、根据欧姆定律分析答题．

解答 解：ABC、金属棒加速运动过程中，水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能和金属棒增加的动能之和；金属棒在匀速运动的过程中，水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能；无论cd棒做何种运动，它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能，故AC错误，B正确；
D、金属棒cd在水平恒力F作用下由静止向右滑动，开始时的电动势较小，则安培力较小，金属棒做加速运动；随速度的增大，感应电动势增大，则感应电流增大，安培力增大，所以金属棒开始时做加速度减小的加速运动，不可能做匀加速直线运动，故D错误；
故选：B

点评 由功能关系可知：合力做功等于物体动能的变化，而安培力做功等于电路中消耗的电能．