如图所示,两根电阻不计的光滑平行金属导轨倾角为θ,导轨下端接有电阻R,匀强磁场垂直于斜面向上.质量为m,电阻不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,上升高度h.在这过程中(  )A. 金属棒所受各力的合力所做的功等于零B. 金属棒所受各力的合力所做的功等于mgh和电阻R产生的焦耳热之和C. 恒力F与重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功与电阻R上产生的焦耳热之和D. 恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

问题描述:

如图所示,两根电阻不计的光滑平行金属导轨倾角为θ,导轨下端接有电阻R,匀强磁场垂直于斜面向上.质量为m,电阻不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,上升高度h.在这过程中(  )
A. 金属棒所受各力的合力所做的功等于零
B. 金属棒所受各力的合力所做的功等于mgh和电阻R产生的焦耳热之和
C. 恒力F与重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功与电阻R上产生的焦耳热之和
D. 恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

A、导体棒匀速上升过程中,根据动能定理得:
WF+WG+W=0,注意克服安培力所做功即为回路电阻中产生的热量,故有:
金属棒上的各个力的合力所做的功等于零,故A正确,B错误
C、WF+WG=-W
恒力F与重力的合力所做的功等于克服安培力所做功,克服安培力所做功即为回路电阻中产生的热量.故C错误,D正确
故选AD.
答案解析:导体棒匀速上升,因此合外力为零,对导体棒正确受力分析,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.
考试点:导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.
知识点: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.