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
B.電阻R2消耗的熱功率為
C.整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθ
D.整個裝置消耗機械能的功率為（F+μmgcosθ）v

Answer 1

【答案】B,C,D
【解析】解：A、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I= =2BLv= ，ab所受安培力F=BIL= ①，

電阻R1消耗的熱功率P1=（ I）2R= 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A錯誤，B正確．

C、整個裝置因摩擦而消耗的熱功率P2=fv=μmgcosθv=μmgvcosθ，故C正確；

D、整個裝置消耗的機械功率為P3=Fv+P2=（F+μmgcosθ）v，故D正確．

故選：BCD．

【考點精析】關于本題考查的電磁感應與力學和功率的計算與測量，需要了解用法拉第電磁感應定律和楞次定律求感應電動勢的大小和方向；求回路中電流強度；分析研究導體受力情況（包含安培力，用左手定則確定其方向）；列動力學方程或平衡方程求解；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s才能得出正確答案．