Question

6．如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻R，質量不能忽略的金屬棒與兩導軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下做加速上升運動的一段時間內，以下說法正確的是（　�。�

• A． 金屬棒做得是加速度增加的加速運動
• B． 力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于棒的機械能增加量
• C． 金屬棒克服安培力做功等于棒產(chǎn)生的電能與回路產(chǎn)生的焦耳熱之和
• D． 力F做的功與重力做的功的代數(shù)和等于棒獲得的動能和電阻R上放出的熱量

Answer 1

分析 根據(jù)安培力的變化，結合牛頓第二定律分析加速度的變化．除重力以外其它力做功的代數(shù)和等于機械能的增量，結合功能關系得出什么力做功等于機械能的增量．克服安培力做功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，結合功能關系得出力F做的功與重力做的功的代數(shù)和與動能和熱量的關系．

解答 解：A、棒在恒力F向上加速運動的過程中，受重力、恒力F和向下的安培力，該過程中，速度增大，感應電動勢增大，電流增大，安培力增大，做加速度減小的加速運動，故A錯誤．
B、根據(jù)功能關系知，除重力以外其它力做功的代數(shù)和等于機械能的增量，則力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于棒的機械能增加量，故B正確．
C、金屬棒克服安培力做功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，故C錯誤．
D、根據(jù)動能定理得，${W}_{F}+{W}_{G}+{W}_{A}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，又克服安培力做功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱，即-W_A=Q，整理得，${W}_{F}+{W}_{G}=Q+\frac{1}{2}m{v}^{2}$，可知力F做功與重力做功的代數(shù)和等于動能和電阻R上放出的熱量之和，故D正確．
故選：BD．

點評 本題運用功能關系分析實際問題．對于動能定理理解要到位：合力對物體做功等于物體動能的增量，哪些力對物體做功，分析時不能遺漏．