题目
如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于() A. 棒的机械能增加量 B. 棒的动能增加量 C.棒的重力势能增加量 D. 电阻R上放出的热量
答案:考点: 电磁感应中的能量转化;导体切割磁感线时的感应电动势. 专题: 压轴题. 分析: 棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,F做正功,安培力做负功,重力做负功,动能增大.根据动能定理分析力F做的功与安培力做的功的代数和. 解答: 解:A、棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用.由动能定理:WF+WG+W安=△EK 得WF+W安=△EK+mgh 即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量.故A正确. B、由动能定理,动能增量等于合力的功.合力的功等于力F做的功、安培力的功与重力的功代数和.故B错误. C、棒克服重力做功等于棒的重力势能增加量.故C错误. D、棒克服安培力做功等于电阻R上放出的热量.故D错误 故选A 点评: 本题运用功能关系分析实际问题.对于动能定理理解要到位:合力对物体做功等于物体动能的增量,哪些力对物体做功,分析时不能遗漏.