电磁感应中的动力学和能量问题
一、选择题(1～3题只有一个选项符合题目要求，4～5题有多个选项符合题目要求)
1．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于( )
A．棒的机械能增加量 B．棒的动能增加量
C．棒的重力势能增加量 D．电阻R上放出的热量
解析：棒受重力G、拉力F和安培力F安的作用．由动能定理：WF＋WG＋W安＝ΔEk得WF＋W安＝ΔEk＋mgh，即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量，选项A正确．
答案：A
2.
如图所示，在足够大的、竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙的金属导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN.现从t＝0时刻起，给MN通以图示方向的电流，且电流I的大小与时间t成正比，即I＝kt，不考虑电流对匀强磁场的影响，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于金属棒的加速度a、速度v随时间t变化的关系图象中可能正确的是( )
解析：金属棒中通入的电流与时间成正比I时，a时，金属棒静止，a＝0，选项A、B错误；因速度图象的斜率等于加速度，a增大，则v－t图象的斜率增大，故选项C错误，D正确．随t的变化均匀增大．当t<＝kt，金属棒将受到安培力作用，当安培力大于最大静摩擦力时，金属棒才开始运动，根据牛顿第二定律得F－Ff＝ma，而F＝BIL，I＝kt，得到当t>
答案：D
