Question

【題目】如圖所示，相距為L的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.將質(zhì)量為m的導(dǎo)體機(jī)由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)開始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P，導(dǎo)體棒最終以2v的速度勾速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g.下列選項(xiàng)正確的是

A. 拉力的功率P=2mgvsinθ

B. 拉力的功率P=3mgvsinθ

C. 當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到v/2共時(shí)加速度大小為是sinθ

D. 在速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功

Answer 1

【答案】AC

【解析】當(dāng)導(dǎo)體棒以v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡，則mgsinθ=BIl=，當(dāng)導(dǎo)體棒以2v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡，則有：F+mgsinθ=BIl=，故 F=mgsinθ，拉力的功率P=Fv=2mgvsinθ，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時(shí)，由牛頓第二定律，mgsinθ-=ma，解得：a=sinθ，故C正確；由能量守恒，當(dāng)速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力及重力所做的功，故D錯(cuò)誤；故選AC.