Question

如图所示，一金属棒ab可沿接有电阻R的足够长的竖直导体框架无摩擦且与框保持良好接触地滑动，已知框架间有方向如图的匀强磁场，不计其余电阻．那么在棒ab由静止开始沿框架下落至稳定状态的过程中，以下说法正确的是（　　）

A．电阻上的焦耳热等于重力做的功

B．克服安培力做的功等于金属棒机械能的增量

C．重力与安培力做的功的和等于金属棒机械能的增量

D．重力做功等于电阻上的焦耳热与金属棒动能增量之和

Answer 1

分析：棒ab由静止开始沿框架下落至稳定状态的过程中，产生感应电流，受到向上的安培力，棒先加速运动，后匀速运动，达到稳定状态．根据能量转化和守恒定律分析能量变化的关系．运用动能定理分析动能的增量与哪些因素有关．

解答：解：A、棒ab达到稳定状态时，具有动能，则整个过程中，重力势能减小转化为棒的动能和电阻上的焦耳热，而重力势能减小等于重力做的功，所以电阻上的焦耳热小于重力做的功，故A错误．
B、根据功能关系可知，克服安培力做的功等于电阻上产生的焦耳热，故B错误．
C、根据动能定理可知，重力与安培力做的功的和等于动能的增量，故C错误．
D、根据A项分析可知，重力做功等于电阻上的焦耳热与金属棒动能增量之和，故D正确．
故选：D

点评：解决本题要抓住；系统的总能量守恒，动能的增量等于外力对棒做的总功，克服安培力做的功等于电路中产生的内能，掌握常见的功能关系进行分析．