Question

【題目】兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為L，頂端接阻值為R的電阻．質量為m、電阻為r的金屬棒在距磁場上邊界某處靜止釋放，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示，不計導軌的電阻，重力加速度為g 則（ ）

A.金屬棒在磁場中運動時，流過電阻R的電流方向a→b
B.金屬棒的速度為v時，金屬棒所受的安培力大小為
C.金屬棒的最大速度為
D.金屬棒以穩定的速度下滑時，電阻R的熱功率為（ ）2R

Answer 1

【答案】B,D
【解析】解：A、金屬棒剛進入磁場的瞬間，向下切割磁感線，由右手定則可知，電阻R的電流方向b→a，故A錯誤．
B、金屬棒的速度為v時，由公式E=BLv、 、F=BIL，得金屬棒所受的安培力大小為：F= ．故B正確．
C、金屬棒以恒定的速度下滑時，有mg= ，解得：v= ．故C錯誤．
D、金屬棒以恒定的速度v下滑時，電路中電流為： 電阻R的熱功率為：P=I2R，解得：P= ，故D正確．
故選：BD．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用電功率和電功的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握電流做功的實質是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功，電荷的電勢能減少，電勢能轉化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計算電功普遍適用的公式. ? 單位時間內電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計算電功率普遍適用的公式．