Question

如圖所示，平行金屬導軌與水平面成α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。有一質量為m的導體棒ab，其電阻與R₁和R₂的阻值均相等，與導軌之間的動摩擦因數均為μ，導體棒ab沿導軌向上運動，當其速度為v時，受到的安培力大小為F。此時

A．電阻R1消耗的熱功率為Fv/6

B．電阻R2消耗的熱功率為Fv/3

C．整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為（F+μmgcosα）v

D．整個裝置消耗機械能的功率為（F+μmgcosα）v

Answer 1

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試題分析：三個電阻相等，棒、R₁、R₂的電壓比是2:1:1，因此瞬時熱功率的比為4:1:1，而總的熱功率為Fv，電阻R₁消耗的熱功率為，選項A正確。電阻R₂消耗的熱功率為Fv/6，選項B錯誤。整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgcosα·v，選項C錯誤。整個裝置消耗機械能的功率應等于電熱功率加摩擦熱功率，選項D正確。