Question

【题目】用两根足够长的粗糙金属条折成“「”型导轨，右端水平，左端竖直，与导轨等宽的粗糙金属细杆ab、cd和导轨垂直且接触良好．已知ab、cd杆的质量、电阻值均相等，导轨电阻不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在水平拉力F作用下沿导轨向右匀速运动时，cd杆沿轨道向下运动，以下说法正确的是 ( )

A. cd 杆一定向下做匀速直线运动

B. cd 杆一定向下做匀加速直线运动

C. F 做的功等于回路中产生的焦耳热与ab杆克服摩擦做功之和

D. F 的功率等于ab杆上的焦耳热功率与摩擦热功率之和

Answer 1

【答案】C

【解析】A、B项：由图看出，ab匀速切割磁感线，产生恒定的感应电动势，cd不切割磁感线，不产生感应电动势，回路中感应电流恒定，cd棒竖直方向上受到向下的重力和向上滑动摩擦力f，水平方向受到轨道的支持力N和安培力FA，则f=μN=μFA=μBIL，可知f大小不变，若重力大于滑动摩擦力，cd杆做匀加速运动，若重力等于滑动摩擦力，cd杆做匀速运动，故A、B错误；

C、D项：根据能量转化和守恒定律可知：拉力F的功率与cd杆重力功率之和等于两棒上的焦耳热功率与摩擦热功率之和，故C正确，D错误。