Question

【題目】如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面.有一導(dǎo)體棒，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻R與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，受到安培力的大小為F.此時(shí)（ ）.

A.導(dǎo)體棒消耗的熱功率為

B.電阻R1消耗的熱功率為

C.整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為

D.整個(gè)裝置消耗的電功率為

Answer 1

【答案】CD

【解析】

AB．設(shè)ab長(zhǎng)度為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電阻R1=R2=R．電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv，ab中感應(yīng)電流為：

ab所受安培力為：

①

電阻R1消耗的熱功率為：

②

內(nèi)阻消耗的熱功率為：

③

由①②③得：

故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；

C．整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為：

Pf=fv=μmgcosθv=μmgvcosθ

故C正確。

D．對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，如圖：

故整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為：

P3=Fv+Pf=(F+μmgcosα)v

故D正確；

故選CD。