Question

如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中豎直放置兩平行導(dǎo)軌PQ、MN，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，質(zhì)量分別為m₁、m₂的兩金屬棒a和b與導(dǎo)軌相連，并可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng)．現(xiàn)用一豎直向上的恒力F拉金屬棒a，結(jié)果a和b分別向上和向下做勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小相等，此時(shí)力F的功率為P₁，感應(yīng)電流的功率為P₂，下列關(guān)于P₁、P₂大小關(guān)系的說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A、P₁和P₂一定相等
• B、P₁一定大于P₂
• C、若m₁＞m₂，則P₁一定小于P₂
• D、若m₁＞m₂，則P₁一定大于P₂

Answer 1

分析：將ab系統(tǒng)看成一整體受力分析，然后根據(jù)能量守恒進(jìn)行分析．重力做功不改變金屬棒的機(jī)械能，拉力F做功使機(jī)械能增加，安培力做功使機(jī)械能減�。�

解答：解：有三個(gè)力對(duì)金屬棒a和b做功，其中重力做功不改變金屬棒的機(jī)械能，拉力F做功金屬棒的機(jī)械能增加，安培力做功金屬棒的機(jī)械能減小，減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，因此感應(yīng)電流的功率P₂等于安培力的功率，兩金屬棒速度相等，動(dòng)能不變．
AB、若m₁=m₂，則系統(tǒng)重力勢(shì)能不變，機(jī)械能不變，拉力F做的功全部轉(zhuǎn)化為電能，即：P₁=P₂，故A、B均錯(cuò)誤；
CD、若m₁＞m₂，則系統(tǒng)重力勢(shì)能增大，機(jī)械能增大，拉力F做的功一部分轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)機(jī)械能，一部分轉(zhuǎn)化為電能，則P₁一定大于P₂，故C錯(cuò)誤D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵理清整個(gè)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)換，結(jié)合能量守恒定律和功能關(guān)系進(jìn)行解決．