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如图所示,一U形光滑导轨串有一电阻R,放置在匀强磁场中,导轨平面与磁场方向垂直....

如图所示,一U形光滑导轨串有一电阻R,放置在匀强磁场中,导轨平面与磁场方向垂直.一电阻可忽略不计但有一定质量的金属杆ab跨接在导轨上,可沿导轨方向平移,现从静止开始对ab杆施以向右的恒力F,则杆在运动过程中,下列说法中正确的是( )
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A.外力F对杆ab所做的功数值上总是等于电阻R上消耗的电能
B.磁场对杆ab的作用力的功率与电阻R上消耗的功率大小是相等的
C.电阻R上消耗的功率存在最大值
D.若导轨不光滑,外力F对杆ab所做的功数值上总是大于电阻R上消耗的电能
导体棒克服安培力做功全部转化为整个回路的热量,根据能量守恒判断外力做功与电阻R上消耗的电能的关系. 【解析】 A、根据能量守恒定律得,外力F对杆ab做的功等于电阻R上消耗的电能和金属杆的动能之和.故A错误. B、磁场对杆ab的作用力做功的功率等于整个回路消耗的总功率,即等于电阻R上消耗的电功率.故B正确. C、当导体棒所受的安培力和外力F相等时,速度最大,产生的感应电流最大,则电阻R上消耗的电功率最大.故C正确. D、若导轨不光滑,根据能量守恒定律,在变加速直线运动过程中,外力做功等于电阻R上消耗的电能、摩擦产生的内能以及金属杆动能增量之和.匀速匀速时,外力F做功等于电阻R上消耗的电能和摩擦产生的内能之和.故D正确. 故选BCD.
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考点分析:
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D.气柱中气体压强的减少量等于高为△h的水银柱所产生的压强
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B.撑杆恢复形变时,弹性势能完全转化为运动员的动能
C.运动员在上升过程中,杆对运动员的力先大于运动员对杆的力,后小于运动员对杆的力
D.运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功
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