Question

6．如图所示，两根光滑的金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨在左端接有电阻R，导轨的电阻可忽略不计，斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量为m、电阻可忽略不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨由静止开始上滑，并上升h高度，在这一过程中（　　）

• A． 作用在金属棒上的合力所做的功大于零
• B． 恒力F所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和
• C． 恒力F与安培力的合力的瞬时功率一定时刻在变化
• D． 恒力F与重力mg的合力所做的功大于电阻R上产生的焦耳热

Answer 1

分析 由题决可知，导体棒ab向上加速，由动能定理可知，合力一定做正功；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等于回路电阻中产生的热量．

解答 解：A、导体棒由静止向上加速，动能增大，根据动能定理可知，合力所作的功一定大于零，故A正确；
B、由W_F-W_G-W_安=0得，W_F-W_G=W_安，即恒力F与重力的合力所做的功等于克服安培力所做功，即等于电路中发出的焦耳热，由于导体棒也存在电阻，故导体棒中也发生热量，故B错误；
C、导体棒最终一定做匀速运动，则最后受力平衡，平衡后速度保持不变，则重力的功率不变，即恒力F与安培力的合力的瞬时功率不再变化，故C错误；
D、由B分析可知，由于导体棒和电阻R均放出热量，故恒力F与重力mg的合力所做的功大于电阻R上产生的焦耳热，故D正确．
故选：AD．

点评 本题考查导体棒切割磁感线规律的应用，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．