如圖所示，固定在水平絕緣平面上足夠長的金屬導軌不計電阻，但表面粗糙，導軌左端連接一個電阻R，質量為m的金屬棒（...

問題詳情：

如圖所示，固定在水平絕緣平面上足夠長的金屬導軌不計電阻，但表面粗糙，導軌左端連接一個電阻R，質量為m的金屬棒（電阻也不計）放在導軌上，並與導軌垂直，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，用水平恆力F把ab棒從靜止起向右拉動的過程中（　　）

  A． 棒做勻加速運動

  B． 棒克服安培力做的功等於電路中產生的電能

  C． 恆力F和摩擦力的合力做的功等於電路中產生的電能和棒獲得的動能之和

  D． 恆力F、摩擦力和安培力的合力做的功等於棒獲得的動能

【回答】

考點：  導體切割磁感線時的感應電動勢；電磁感應中的能量轉化．

專題：  電磁感應——功能問題．

分析：  導體棒在恆力作用下沿粗糙導軌做切割磁感線，產生感應電動勢，出現感應電流，棒又受到安培力．因此棒做加速度減小的加速運動，最終達到勻速直線運動狀態．根據功能關係分析恆力F做的功與電路中產生的電能、棒獲得的動能、克服摩擦力做功的關係．

解答：  解：A、導體棒在恆力作用下向右加速運動時，產生的感應電動勢和感應電流增大，導體棒所受的安培力增大，合力減小，加速度減小，所以導體棒做加速度減小的加速運動，最終達到勻速直線運動狀態，故A錯誤．

B、根據功能關係可知，棒克服安培力做的功等於電路中產生的電能，故B正確．

CD、由動能定理可得：恆力、安培力與摩擦力的合力功等於棒獲得的動能，而克服安培力做功等於電路中產生的電能，所以恆力F和摩擦力的合力做的功等於電路中產生的電能和棒獲得的動能之和．故C、D正確

故選：BCD．

點評：  本題根據功能關係分析電磁感應現象的能量問題，也可以列出動能定理表達式進行分析．知道棒克服安培力做的功等於電路中產生的電能．動能的變化與外力做的總功有關．

知識點：法拉第電磁感應定律

題型：選擇題