题目内容

20.如图,金属棒ab、cd与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好,匀强磁场的方向垂直向下,则ab棒在恒力F作用下向右运动,则(  )
A.安培力对ab棒做正功
B.abdca回路的磁通量先增加后减少
C.安培力对cd棒做正功
D.F做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和

分析 ab棒在恒力F作用下向右做加速运动,切割磁感线产生感应电动势和感应电流,cd棒在安培力作用下也向右运动,切割磁感线产生一个反电动势,当两棒的速度差恒定时,回路中产生的感应电流恒定,两棒均做匀加速运动,根据安培力方向与导体运动方向的关系,判断做功正负.根据两棒的运动情况分析磁通量变化情况.根据系统能量守恒分析F做功与热量和总动能增量的关系.

解答 解:A、Bab棒在恒力F作用下向右做加速运动,根据楞次定律可知,回路中将产生的感应电流沿acdba方向,由左手定则判断可知,ab棒所受的安培力方向向左,cd棒所受的安培力方向向右,则安培力对ab棒做负功,对cd棒做正功.故A错误,C正确.
B、两棒最终都做匀加速运动,速度之差恒定,ab棒的速度大于cd棒的速度,两板间距离增大,则abdca回路的磁通量一直增加.故B错误.
D、根据能量守恒定律得知,F做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和.故D正确.
故选:CD

点评 本题的解题关键是分析导体棒受力情况,来确定其运动情况,从而判断磁通量如何变化,同时明确功能关系的应用,能正确分析能量转化的方向.

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