题目内容

14．如图所示，水平放置的、足够长的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab．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在水平恒力F作用下由静止向右运动，则（　　）
A．金属棒作匀加速直线运动
B．恒力F对金属棒做的功等于电路中产生的电能
C．运动过程中，F一直对金属棒做正功
D．金属棒在导轨上运动相同的位移，流过R的电荷量相同

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．电荷量由经验公式q=$\frac{△Φ}{R}$分析．

解答 解：A、金属棒所受的安培力FA=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，则加速度 a=$\frac{F-{F}_{A}}{m}$，可知随着速度增大，安培力增大，则加速度减小．所以金属棒做加速度减小的变加速直线运动，故A错误．
B、根据能量守恒得，外力F对ab做的功等于电量中产生的电能以及ab棒的动能之和．故B错误．
C、运动过程中，F与位移方向一直相同，则F一直对金属棒做正功，故C正确．
D、金属棒在导轨上运动相同的位移，回路磁通量的变化量△Φ相同，根据公式q=$\frac{△Φ}{R}$分析知流过R的电荷量相同．故D正确．
故选：CD．

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．

练习册系列答案
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