题目内容
【题目】如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功等于（ ）
A. 棒的机械能增加量
B. 棒的动能增加量和电阻R上放出的热量之和
C. 棒的动能增加量和克服重力做功之和
D. 电阻R上放出的热量和棒的机械能增加量之和
【答案】D
【解析】试题分析：棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，F做正功，安培力做负功，重力做负功，动能增大．根据动能定理分析力F做的功与安培力做的功的代数和．
棒受重力G、拉力F和安培力
的作用．由动能定理
，得
，即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量．移项得：
，即力F做的功等于电阻R上放出的热量和棒的机械能增加量之和，D正确．
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