Question

（2013?安徽）如圖所示，足夠長平行金屬導軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1Ω．一導體棒MN垂直于導軌放置，質量為0.2kg，接入電路的電阻為1Ω，兩端與導軌接觸良好，與導軌間的動摩擦因數為0.5．在導軌間存在著垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度為0.8T．將導體棒MN由靜止釋放，運動一段時間后，小燈泡穩定發光，此后導體棒MN的運動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為（重力加速度g取10m/s²，sin37°=0.6）（　　）

A．2.5m/s  1W

B．5m/s  1W

C．7.5m/s  9W

D．15m/s  9W

Answer 1

分析：當導體棒所受合力為零時，導體棒做勻速直線運動，由平衡條件可以求出導體棒的速度；由E=BLv求出導體棒產生的感應電動勢，然后由閉合電路歐姆定律及電功率公式求出燈泡消耗的功率．

解答：解：導體棒做勻速直線運動，處于平衡狀態，由平衡條件得：mgsin37°=μmgcos37°+

B2L2v

R+r

，解得v=5m/s；
導體棒產生的感應電動勢E=BLv，電路電流I=

E

R+r

，燈泡消耗的功率P=I²R，解得P=1W；
故選B．

點評：本題難度不大，由平衡條件即可求出導體棒的速度，應用公式E=BLv求出感應電動勢，然后應用歐姆定律及電功率公式即可求出燈泡功率．