Question

【題目】如圖所示，兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌的左端接有電阻R，導軌自身的電阻可忽略不計．斜面處在一勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上．質量為m、電阻不計的金屬棒ab，在沿著斜面與棒ab垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上升，上升高度為h．則在此過程中，以下說法正確的是（ ）

A．作用于棒ab上的各力的合力所做的功等于電阻R上產生的焦耳熱

B．恒力F和重力的合力所做的功等于電阻R上產生的焦耳熱

C．恒力F和安培力的合力所做的功等于零

D．恒力F所做的功等于棒ab重力勢能的增加量和電阻R上產生的焦耳熱之和

Answer 1

【答案】BD

【解析】

試題分析：金屬棒向上勻速運動，合力為零，故在金屬棒上升的過程中作用于金屬棒上的各力的合力所做的功等于零，故A錯誤；根據動能定理得：WF-WG-W安=0，得WF-WG=W安，克服安培力所做功W安即等于回路電阻中產生的熱量，故有：金屬棒上的各個力的合力所做的功等于零，恒力F和重力的合力所做的功等于電阻R上產生的焦耳熱，選項B正確；金屬棒受重力、恒力F以及安培力，合力做功為零，而上升過程中重力做負功，根據動能定理得：WF-WG-W安=0，得WF-W安=WG，故恒力F與安培力的合力所做的功等于克服重力做功mgh，故C錯誤；根據動能定理得：WF-WG-W安=0，得WF =WG+W安= WG+Q，即恒力F所做的功等于棒ab重力勢能的增加量和電阻R上產生的焦耳熱之和，故D正確；故選BD．