题目内容
15．
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 |
分析 题中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，分析cd可能的受力情况，判断其运动情况；对ab进行受力情况分析，由平衡条件分析拉力F；根据功能关系分析拉力F的功率．
解答 解：A、B、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错误，B错误；
C、导体棒ab做匀速直线运动，受拉力、重力、向左的安培力、向左的滑动摩擦力和向上的支持力；故拉力做的功等于ab杆克服摩擦做功和克服安培力做功之和，ab杆克服安培力做功等于回路中产生的焦耳热，故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，故C正确；
D、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，故F的功率等于回路上的焦耳热功率与摩擦热功率之和，故D错误；
故选：C．
点评 本题要注意cd杆不切割磁感线，没有感应电动势产生，同时要正确分析两棒的受力和能量如何转化，分析时能量的形式不能少．
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