Question

8．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，金属棒与导轨接触良好，导轨一端连接电阻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（　　）

• A． 随着ab运动速度的增大，其加速度也增大
• B． 无论ab做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能
• C． 外力F对ab做的功等于电路中产生的电能
• D． 当ab做匀加速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率

Answer 1

分析 在水平方向，金属棒受到拉力F和安培力作用，安培力随速度增大而增大，根据牛顿定律分析加速度的变化情况．根据功能关系分析电能与功的关系．

解答 解：A、金属棒所受的安培力为：F_B=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，
由牛顿第二定律得，金属棒的加速度：a=$\frac{F-{F}_{B}}{m}$，金属棒做加速运动，随速度v增大，安培力增大，加速度减小，金属杆做加速度减小的加速运动，故A错误．
B、克服安培力做的功转化为R的电能，磁场对金属棒ab作用力的功率与电阻R上消耗的功率两者的大小是相等的，故B正确；
CD、根据能量守恒知，外力F对ab做的功等于电路中产生的电能以及ab棒的动能，故CD错误．
故选：B．

点评 在电磁感应现象中电路中产生的热量等于外力克服安培力所做的功；在解题时要注意体会功能关系及能量转化与守恒关系．