题目内容
如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab.导轨的一端连接电阻R,其它电阻均不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下,金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止开始向右运动.则( )
分析:解答本题先分析金属棒的运动情况:
金属棒在向右运动的过程中,随着速度增大,安培力增大,由牛顿第二定律分析加速度的变化.
根据功能关系分析:外力做功与电路中产生的电能、金属棒增加的动能的关系.
抓住匀速运动时,外力F做功的功率等于电路中的电功率.
金属棒在向右运动的过程中,随着速度增大,安培力增大,由牛顿第二定律分析加速度的变化.
根据功能关系分析:外力做功与电路中产生的电能、金属棒增加的动能的关系.
抓住匀速运动时,外力F做功的功率等于电路中的电功率.
解答:解:A、金属棒在水平方向受到恒力F和安培力两个力的作用,随着速度增大,安培力增大,由牛顿第二定律得知,加速度减小.故A错误.
B、C根据功能关系得知:外力F对ab做的功等于电路中产生的电能与金属棒增加的动能之和.故BC错误.
D、当ab做匀速运动时,恒力F等于安培力,则外力F做功的功率等于电路中的电功率.故D正确.
故选D
B、C根据功能关系得知:外力F对ab做的功等于电路中产生的电能与金属棒增加的动能之和.故BC错误.
D、当ab做匀速运动时,恒力F等于安培力,则外力F做功的功率等于电路中的电功率.故D正确.
故选D
点评:本题是导体在导轨上滑动的类型,类似于汽车的起动问题,抓住安培力大小与速度大小成正比,进行动态分析,并分析能量如何转化.
练习册系列答案
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如图所示,水平放置的白色的传送带以速度v=6m/s向右匀速运行,现将一小煤块轻轻地放在传送带A端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,若A端与B端相距30m,则(g=10m/s2)( )
A、小煤块先作匀加速直线运动,后作匀速直线运动 | B、小煤块一直作匀加速直线运动 | C、全过程中,小煤块先受到向右的滑动摩擦力,后不受摩擦力作用 | D、全过程中,小煤块先受到向右的滑动摩擦力,后受到向右的静摩擦力作用 |