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精英家教网如图所示,两根足够长的光滑金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面上.质量为m,电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨向上运动.在这过程中(  )
A、属棒ab的质量越大,沿导轨向上运动的最大速度越大B、金属棒上升h高时,作用于金属棒上的各个方向的合力所用的功等于mgh与电阻R上产生的焦耳热之和C、恒力F与安培力的合力所作的功等于金属棒增加的机械能D、金属棒匀速运动后,恒力F与重力的合力所作的功等于电阻R上产生的焦耳热
分析:金属棒匀速运动时速度最大,根据安培力与速度的关系式和平衡条件分析最大速度与质量的关系;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即为回路电阻中产生的热量.
解答:解:A、金属棒匀速运动时速度最大,此时棒所受的安培力 F=BIL=BL
BLv
R
=
B2L2v
R

根据平衡条件得:F=mgsinθ+F=mgsinθ+
B2L2v
R
,可知,棒ab的质量m越大,最大速度v越小,故A错误.
B、根据动能定理得知,金属棒上的各个力的合力所做的功等于动能的增量,故B错误;
C、根据功能关系可知,恒力F与安培力合力做功等于金属棒增加的机械能,故C正确;
D、金属棒匀速运动后,合外力为零,F=mgsinθ+F.则有,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阻R上发出的焦耳热,故D正确.
故选:CD
点评: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.
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