Question

【题目】如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个电阻为R的灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，已知导轨、导线与垂直导轨的导体棒ab总电阻为r，则导体棒ab在下滑过程中　　

A. 导体棒ab受到的安培力大小保持恒定

B. 机械能一直不变

C. 克服安培力做的功等于灯泡消耗的电能

D. 速度可能先增大后不变

Answer 1

【答案】D

【解析】

由左手定则判断导体棒ab受的安培力沿斜面向上。导体棒ab开始阶段速度增大，感应电动势增大，感应电流增大，安培力增大，如果导轨足够长，当F安=mgsinθ时达到最大速度vm，之后做匀速直线运动，速度不再增大，安培力不变，即速度可能先增大后不变，故A错误，D正确；由于下滑过程导体棒ab切割磁感线产生感应电动势，回路中的电阻消耗电能，机械能不断转化为内能，所以导体棒的机械能不断减少，故B错误；安培力做负功实现机械能转化为电能，安培力做功量度了电能的产生，根据功能关系可知克服安培力做的功等于整个回路消耗的电能，包括灯泡和导体棒消耗的电能，故C错误；