Question

【題目】如圖所示，平行金屬導軌與水平面成角，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，質量為m，導體棒的電阻R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，導體棒沿導軌向上滑動，當上滑的速度為v時，受到安培力的大小為F.此時（ ）.

A.導體棒消耗的熱功率為

B.電阻R1消耗的熱功率為

C.整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為

D.整個裝置消耗的電功率為

Answer 1

【答案】CD

【解析】

AB．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

內阻消耗的熱功率為：

③

由①②③得：

故A錯誤，B錯誤；

C．整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為：

Pf=fv=μmgcosθv=μmgvcosθ

故C正確。

D．對導體棒受力分析，如圖：

故整個裝置消耗的機械功率為：

P3=Fv+Pf=(F+μmgcosα)v

故D正確；

故選CD。