Question

【題目】如圖所示，平行金屬導軌與水平面成θ角，導軌與固定電阻R1和R2相連，勻強磁場垂直穿過導軌平面。有一導體棒ab，質量為m，導體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導軌之間的動摩擦因數為μ，導體棒ab沿導軌向上滑動，當上滑的速度為v時，受到安培力的大小為F，此時 ( )

A. 電阻R1消耗的熱功率為Fv

B. 電阻R2消耗的熱功率為 Fv

C. 整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθ

D. 整個裝置消耗的機械功率為（F＋μmgcosθ）v

Answer 1

【答案】BC

【解析】設ab長度為L，磁感應強度為B，電阻R1=R2=R．電路中感應電動勢E=BLv，ab中感應電流為： ，ab所受安培力為： …①
電阻R1消耗的熱功率為： …②
由①②得，P1= Fv，電阻R1和R2阻值相等，它們消耗的電功率相等，則P1=P2=Fv，故B正確，A錯誤．整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為：Pf=fv=μmgcosαv=μmgvcosα，故C正確；整個裝置消耗的機械功率為：P3=Fv+P2=（F+μmgcosα）v，故D錯誤．故選BC．