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（　　）

　  A． 棒做匀加速运动

　  B． 棒克服安培力做的功等于电路中产生的电能

　  C． 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

　  D． 恒力F、摩擦力和安培力的合力做的功等于棒获得的动能

Answer 1

考点：  导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．

专题：  电磁感应——功能问题．

分析：  导体棒在恒力作用下沿粗糙导轨做切割磁感线，产生感应电动势，出现感应电流，棒又受到安培力．因此棒做加速度减小的加速运动，最终达到匀速直线运动状态．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：A、导体棒在恒力作用下向右加速运动时，产生的感应电动势和感应电流增大，导体棒所受的安培力增大，合力减小，加速度减小，所以导体棒做加速度减小的加速运动，最终达到匀速直线运动状态，故A错误．

B、根据功能关系可知，棒克服安培力做的功等于电路中产生的电能，故B正确．

CD、由动能定理可得：恒力、安培力与摩擦力的合力功等于棒获得的动能，而克服安培力做功等于电路中产生的电能，所以恒力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．故C、D正确

故选：BCD．

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．知道棒克服安培力做的功等于电路中产生的电能．动能的变化与外力做的总功有关．