如圖所示,兩條電阻不計(jì)的平行導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌的一端連接定值電阻R1,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面.一根質(zhì)量為m、電阻為R2的導(dǎo)體棒ab,垂直導(dǎo)軌放置,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且R2=2R1.如果導(dǎo)體棒以速度v勻速下滑,導(dǎo)體棒此時(shí)受到的安培力大小為F,則以下判斷正確的是
A.電阻R1消耗的電功率為
B.整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為Fv
C.整個(gè)裝置因摩擦而消耗的功率為μmgvcos θ
D.若使導(dǎo)體棒以v的速度勻速上滑,則必須施加沿導(dǎo)軌向上的外力F=2F
AC

試題分析:導(dǎo)體棒以速度v勻速下滑時(shí),由E=BLv、、F=BIL
聯(lián)立可得安培力 …①
電阻R1消耗的熱功率為…②
又R2=2R1 …③
聯(lián)立①②③解得,故A正確.根據(jù)平衡條件可知:對(duì)導(dǎo)體棒:mgsinθ=F+f…④
則mgsinθ>F,整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為mgsinv>Fv.故B錯(cuò)誤.整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為Pf=fv=μmgνcosθ.故C正確.若使導(dǎo)體棒以 v 的速度勻速上滑,安培力大小不變,方向沿斜面向下,根據(jù)平衡條件得:F="mgsinθ+f+F" ⑤;由④⑤得 F=2(f+F).故D錯(cuò)誤.
故選AC
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