竖直放置的平行金属导轨AB、CD上端接有电阻R,置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,如图所示.一质量为m的金属杆ab横跨在平行导轨上,且ab与导轨接触良好

◎ 题目

竖直放置的平行金属导轨AB、CD上端接有电阻R,置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,如图所示.一质量为m的金属杆ab横跨在平行导轨上,且ab与导轨接触良好。若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升,在不计金属杆ab与导轨电阻,不计摩擦的情况下,则(  )
A.拉力F所做的功等于电阻R上产生的热
B.拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热
C.拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热及杆ab重力势能增加量的和
D.拉力F所做的功等于电阻R上产生的热及杆ab重力势能增加量和安培力做功的和
魔方格

◎ 答案

B

◎ 解析

试题解析:

选项A.金属棒在运动中受拉力、重力及安培力,匀速上升,根据平衡条件得:mg+F=F,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,而拉力大于安培力,所以拉力F所做的功大于克服安培力所做的功,故A错误;
选项B.由于mg+F=F,所以拉力F与重力的合力与安培力相等,方向相反,所以拉力F与重力做功的代数和等于克服安培力所做的功,故B正确,C错误;
选项D.拉力做功消耗外界能量转化为电阻R上产生的热及杆ab重力势能增加量,根据能量守恒定律得拉力F所做的功等于电阻R上产生的热及杆ab重力势能增加量,故D错误。
故选:B

◎ 知识点

    专家分析,试题“竖直放置的平行金属导轨AB、CD上端接有电阻R,置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,如图所示.一质量为m的金属杆ab横跨在平行导轨上,且ab与导轨接触良好…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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