Question

如圖所示，固定于水平絕緣面上的平行金屬導軌不光滑，垂直于導軌平面有一勻強磁場.質量為m的金屬棒cd垂直放在導軌上，除R和cd的電阻r外，其余電阻不計.現用水平恒力F作用于cd，使cd由靜止開始向右滑動的過程中，下列說法正確的是(   )

A．水平恒力F對cd棒做的功等于電路中產生的電能

B．只有在cd棒做勻速運動時，F對cd棒做的功才等于電路中產生的電能

C．無論cd棒做何種運動，它克服磁場力所做的功一定等于電路中產生的電能

D．R兩端的電壓始終等于cd棒中感應電動勢的值

Answer 1

C

F作用于棒上使棒由靜止開始切割磁感線，產生感應電動勢的過程中，F做的功轉化為三種能量：棒的動能ΔE_k，摩擦生熱Q和回路電能E，即使cd棒勻速運動，ΔE_k=0，但Q≠0.故選項A、B錯.對選項C可證明：經過時間Δt，棒發生位移s，則棒克服磁場力做功W=BIL·S=BIΔS=IΔΦ=EIΔt=E_電永遠成立，故C對.回路中，cd棒相當于電源，有內阻，所以路端電壓不等于電動勢，故D錯.所以C選項正確.