Question

12．两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的下端接有电阻R，导轨的电阻不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．一电阻不计的光滑金属棒ab，在沿着斜面向上且与金属棒ab垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上升到图示虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是（　　）

• A． 金属棒克服安培力所做的功等于电阻R上产生的电热
• B． 恒力F和重力对金属棒所做的功等于电阻R上产生的电热
• C． 恒力F对金属棒所做的功等于电阻R上产生的电热
• D． 恒力F和重力对金属棒所做功的和等于金属棒重力势能的增量

Answer 1

分析 导体棒ab匀速上滑，合力为零，即知合力的做功为零；对导体棒进行受力分析，根据动能定理列方程，弄清功能转化关系，即可进行分析．要注意克服安培力所做功等于回路电阻中产生的热量．

解答 解：A、金属棒克服安培力所做的功等于等于回路中电阻R上产生的热量，故A正确．
B、根据动能定理得：W_F-W_G-W_安=0，得：W_F-mgh=W_安，而W_安=Q，则恒力F和重力对金属棒所做功的和等于电阻R上产生的电热，故B正确．
C、恒力F所做的功在数值上等于金属棒增加的重力势能与电阻R上产生的焦耳热，故C错误．
D、导体棒匀速上升过程中，动能不变，根据功能关系可知：恒力F和安培力对金属棒所做功的和等于金属棒重力势能的增量，故D错误；
故选：AB．

点评 对于电磁感应与功能结合问题，注意利用动能定理进行判断各个力做功之间关系，尤其注意的是克服安培力所做功等于整个回路中产生热量．