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    6．如图所示电路，两根光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑h高度的过程中，以下说法正确的是（　　）
    A．作用在金属棒上各力的合力做功大于零
    B．重力做功等于系统产生的电能
    C．金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热
    D．金属棒克服恒力F做功等于电阻R上产生的焦耳热

    分析 导体棒ab匀速下滑，合力为零，即可合力的做功为零；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，来分析功与能的关系．注意克服安培力所做功等于回路电阻中产生的焦耳热．

    解答 解：A、导体棒匀速下滑的过程中，作用于棒上各力的合力为零，则合力所作的功等于零，故A错误．
    B、根据动能定理得：WG-WF-W安=0，得WG=WF+W安，可知，重力做功等于金属棒克服安培力做的功与克服恒力F做的功之和，则重力做功大于金属棒克服安培力做的功，而金属棒克服安培力做功等于系统产生的电能，所以重力做功大于系统产生的电能．故B错误．
    C、根据功能关系知，金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热，故C正确．
    D、电阻R上发出的焦耳热等于金属棒克服安培力做功，与金属棒克服恒力F做功无关，故D错误．
    故选：C

    点评 对于电磁感应与功能结合问题，要结合导体棒的运动状态，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的电能．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    16．如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ．均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止．空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）．两金属棒与导轨保持良好接触．不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g．
    （1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；
    （2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电量；
    （3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止．求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．如图甲，间距L=1.0m的平行长直导轨MN、PQ水平放置，两导轨左端MP之间接有一阻值为R=0.1Ω的定值电阻，导轨电阻忽略不计．一导体棒ab垂直于导轨放在距离导轨左端d=1.0m，其质量m=0.1kg，接入电路的电阻为r=0.1Ω，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.1，整个装置处在范围足够大的竖直方向的匀强磁场中．选竖直向下为正方向，从t=0时刻开始，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，导体棒ab一直处于静止状态．不计感应电流磁场的影响，当t=3s时，突然使ab棒获得向右的速度v0=10m/s，同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F，保持ab棒具有大小恒为a=5m/s2方向向左的加速度，取g=10m/s2．

    （1）求前3s内电路中感应电流的大小和方向．
    （2）求ab棒向右运动且位移x1=6.4m时的外力F．
    （3）从t=0时刻开始，当通过电阻R的电量q=5.7C时，ab棒正在向右运动，此时撤去外力F，且磁场的磁感应强度大小也开始变化（图乙中未画出），ab棒又运动了x2=3m后停止．求撤去外力F后电阻R上产生的热量Q．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    14．如图所示．质量为m=2kg的物块，带电量q=1.0×10-3c，从区域左边界的A点以v0=5m/s的初速度进入AB区域．在水平面上运动．物块与水平面之间的摩擦系数为μ=0.4，AB区域的宽度L=1.25m．（上下宽度足够宽）并在AB区域内有方向水平向右的匀强电场，大小为E=4.0×103，（图中未画出）轨道的半圆部分光滑，半径R=40cm，求：
    （1）物块通过AB区域过程中电场力做的功
    （2）物块运动到轨道最高点C点时对轨道的压力
    （3）物块从C点飞出后落到水平面上的位置距C点的水平距离；
    （4）若电场强度的大小不变方向变为竖直向下，物块滑到区域右边界时的动能．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．如图所示，匀强磁场的边界为直角三角形，∠EGF=30°，已知磁感应强度为B，方向垂直纸面向里．F处有一粒子源，沿FG方向发射出大量带正电荷q的同种粒子，粒子质量为m，粒子的初速度v0大小可调，则下列说法正确的是（　　）
    A．若粒子能到达EG边界，则粒子速度越大，从F运动到EG边的时间越长
    B．v0取合适值，粒子可以到达E点
    C．能到达EF边界的所有粒子所用的时间均相等
    D．粒子从F运动到EG边所用的最长时间为$\frac{5πm}{12qB}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    11．如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中．已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm．把一个q=10-5 C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为-1.73×10-3 J，则该匀强电场的场强大小是1000V/m，并在图中作出过C点电场线和等势面．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．对于电动势和内电阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是（I、U、R分别表示干路电流、路端电压和外电阻）（　　）
    A．U随R的增大而减小B．当R=0时，U=0
    C．当电路断开时，I=0，U=ED．当R增大时，U也会增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    15．一检验电荷q=+3×10-9C，在电场中P点受到的电场力F=6×10-7N，P点的电场强度为2×102N/C；若将检验电荷电荷量变为q′=+2×10-8C 放在P点，受的电场力为4×10-6N．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    16．某物理实验小组用下列器材进行实验，描绘一种特殊元件的伏安特性曲线，所测数据记录在表格中：
    器材：A．待测元件Rx
    B．电流表A（0～50mA，内阻约为200Ω）
    C．电压表V1（0～3V，内阻约为10kΩ）
    D．电压表V2（0～6V，内阻约为15kΩ）
    E．滑动变阻器R1（0～20Ω，2A）
    F．滑动变阻器R2（0～200Ω，0.2A）
    G．学生电源（直流4V）
    H．开关及导线
    序号12345678910
    U/V00.40.81.21.62.02.42.62.83.0
    I/mA00.92.24.26.711.919.023.830.037.1
    （1）为了调节方便，尽可能准确测量，电压表应选C，滑动变阻器应选E．（填器材前面的序号）
    （2）从如图1的几个电路图中，选出合适的实验电路图C．

    （3）在坐标纸上用描点法画出元件的伏安特性（I～U）曲线，如图2所示．
    （4）若该元件的最佳工作电压为2.8V，现用电动势为4V，内阻r=5Ω的电源为其供电，则要在电路中串联一个阻值为R=35Ω的电阻，才能使其处于最佳工作状态．

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