导体棒受拉力在磁场中垂直于磁场方向运动,拉力功率不变为什么安培力不变?

A、根据能量转化和守恒定律,可知拉力做的功等于棒的机械能的增量与电路中产生的电能之和,故A错误;
B、根据动能定理得知:合力对棒做的功等于棒动能的增量,故B正确;
C、导体受重力、磁场力、支持力和拉力,由于匀速动动,所以四个力合力为零,根据平衡条件的推论得知:拉力与磁场力的合力大小等于重力与支持力的合力大小,不等于零,故C错误;
D、根据功能关系可知,拉力、安培力和重力所做总功为零,即W-W-WG=0,可得:W-WG=W,即拉力对棒做的功与棒克服重力做的功之差等于棒克服安培力做的功,而棒克服安培力做的功等于回路中产生电能,所以拉力对导体棒做的功与棒克服重力做的功之差等于回路中产生的电能,故D正确.

导体沿斜面匀速上升,动能不变,重力势能增加,回路中产生内能,根据能量转化和守恒定律,分析拉力做功与各种能量变化的关系.根据动能定理,拉力、磁场力和重力所做总功为零,拉力对棒做的功与棒克服重力做的功之差等于棒克服磁场力做的功,而棒克服磁场力做的功等于回路中产生的电能.根据功能关系进行分析.

导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.

本题考查分析电磁感应现象中功能关系的能力.掌握能正确分析棒的受力情况,运用平衡条件和功能关系进行分析,运用功能分析时,要抓住导体棒克服磁场力做的功等于回路中产生电能.

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3. 如图所示,电阻不计的光滑金属导轨山弯轨AB,FG和直室轨B,GH以及直宽轨DE、组合而成,AB、FG段均为竖直的 圆弧,半径相等,分别在B,G两点与窄轨BC、GH相切,容轨和宽轨均处于同一水平面内,BC、GH等长且与DE,IJ均相互平行,CD,HI等长,共线,且均与BC垂直。窄轨和宽轨之间均有竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场,窄轨间距为 ,宽轨间距为L。由同种材料制成的相同金属直棒a,b始终与导轨垂直且接触良好,两棒的长度均为L,质量均为m,电阻均为R。初始时b棒静止于导轨BC段某位置,a棒由距水平面高h处自由释放。已知b棒刚到达C位置时的速度为a棒刚到达B位置时的 ,重力加速度为g,求:

  1. (1) a棒刚进入水平轨道时,b棒加速度ab的大小;

  2. (2) b棒在BC段运动过程中,a棒产生的焦耳热Qa;

  3. (3) 若a棒到达宽轨前已做匀速运动,其速度为a棒刚到达B位置时的 ,则b棒从刚滑上宽轨到第一次达到匀速的过程中产生的焦耳热Qb。

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