Question

如图所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，质量为m的金属棒（电阻也不计）放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中
①恒力F做的功等于电路产生的电能
②恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能
③克服安培力做的功等于电路中产生的电能
④恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和
以上结论正确的有（　　）

A．①②

B．②③

C．③④

D．②④

Answer 1

分析：金属棒向右运动的过程中，切割磁感线，产生感应电流，根据功能关系分析恒力F做的功与电路中产生的电能、棒获得的动能、克服摩擦力做功的关系．

解答：解：金属棒向右运动的过程中，切割磁感线，产生感应电流，水平方向上，金属棒受到恒力F、安培力、摩擦力．
①③根据功能关系可知，金属棒克服安培力做功等于电路产生的电能．恒力做功等于与棒获得的动能、克服安培力和摩擦力做功之和．故①错误、③正确．
②④根据功能关系得知，恒力F和摩擦力的合力做的功等于棒获得的动能、电路中产生的电能之和．故②错误、④正确．
故选C

点评：本题根据功能关系分析电磁感应现象的能量问题，也可以列出动能定理表达式进行分析．