如图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为的斜面上,导轨的左端接有电阻R,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

如图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为的斜面上,导轨的左端接有电阻R,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

题型:不详难度:来源:
如图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为的斜面上,导轨的左端接有电阻R,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.拉力做的功等于棒的机械能的增量
B.合力对棒做的功等于棒的动能的增量
C.拉力与棒受到的磁场力的合力为零
D.拉力对棒做的功与棒重力做的功之差等于回路中产生的电能

答案
B
解析
分析:导体棒匀速上升,因此合外力为零,对导体棒正确受力分析,根据动能定理列方程,弄清功能转化关系,注意克服安培力所做功即为回路电阻中产生的热量.
解答:解:导体棒匀速上升过程中,根据动能定理得:WF-WG-W=0,注意克服安培力所做功即为回路电阻中产生的热量,故有:金属棒上的各个力的合力所做的功等于零,拉力做的功等于棒的机械能和焦耳热能的增量,A错误,B正确;
拉力与棒受到的磁场力和重力沿导轨向下的分力的合力为零,C错误
恒力F与重力的合力所做的功之和等于克服安培力所做功即等于回路中产生的电能,故D错误.
故选B.
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.
举一反三
如图所示,在光滑的水平面上,有竖直向下的匀强磁场,分布在宽度为L的区域里,现有一边长为a(a<L)的正方形闭合线圈刚好能穿过磁场,则线框在滑进磁场过程中产生的热量Q1与滑出磁场过程中产生的热量Q2之比为  (    )
A.1:1B.2:1  C.3:1D.4:1

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如图(甲)所示,一对足够长平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距l=0.5m,左侧接一阻值为R=1的电阻;有一金属棒静止地放在轨道上,与两轨道垂直,金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于垂直轨道平面竖直向下的匀强磁场中。t=0时,用一外力F沿轨道方向拉金属棒,使棒以加速度a=0.2 m/s2做匀加速运动,外力F与时间t的关系如图(乙)所示。

(1)求金属棒的质量m
(2)求磁感强度B
(3)当力F达到某一值时,保持F不再变化,金属棒继续运动3秒钟,速度达到1.6m/s且不再变化,测得在这3秒内金属棒的位移s=4.7m,求这段时间内电阻R消耗的电能。
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如图(a),圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈QPQ共轴.Q中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b)所示.P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N,则
A.t1时刻N>GB.t2时刻N>G
C.t3时刻N<GD.t4时刻N=G

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下列各图画出了通电导体产生的磁场方向,正确的是
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如图所示,边长为2L的有界正方形磁场,磁场方向垂直纸面向里,一宽为L、长为2L的矩形线圈abcd,其ab边位于磁场的中央,线圈平面与磁场垂直。现让线圈以ab边为轴顺时针(从上往下看)匀速转动,规定电流沿abcda流向为正方向,在一个周期内感应电流随时间变化的图象为                  (   )

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