Question

如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端与小灯泡连接，匀强磁场垂直于导轨所在平面，则垂直导轨的导体棒ab在下滑过程中（导体棒电阻为R，导轨和导线电阻不计）

A．受到的安培力方向沿斜面向上

B．受到的安培力大小保持恒定

C．导体棒的机械能一直减小

D．克服安培力做的功等于灯泡消耗的电能

 

Answer 1

【答案】

AC

【解析】

试题分析：A、导体棒ab下滑过程中，由右手定则判断感应电流I在导体棒ab中从b到a，由左手定则判断导体棒ab受沿斜面向上的安培力；正确

B、由于导轨光滑，开始导体棒ab只受重力mg和支持力，合力沿斜面向下，导体棒ab加速下滑，导体棒ab垂直切割磁感线产生动生电动势E=BLv，导体棒ab受到的安培力，可见随速度的增大，安培力增大；错误

C、由于下滑过程导体棒ab切割磁感线产生感应电动势，回路中有灯泡电阻消耗电能，机械能不断转化为内能，所以导体棒的机械能不断减少；正确

D、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，即闭合电路消耗的电能，根据功能关系有克服安培力做的功等于灯与导体棒泡消耗的电能之和；错误

故选AC

考点：电磁感应中的能量转化；安培力的计算

点评：导体棒切割磁感线产生感应电流问题的关键是分析导体棒受力，进一步确定其运动性质，并明确判断过程中的能量转化及功能关系，如安培力做负功量度了电能的产生，克服安培力做多少功，就有多少电能产生。