题目内容
如图所示，两平行金属导轨MN和PQ置于倾角为30°的斜面上，匀强磁场的方向垂直于斜面向上，NQ间接有定值电阻R．现将放在轨道上的细金属硬杆AB由静止释放，回路中的最大发热功率为P，要使P增大为原来的2倍（不计摩擦及R以外的电阻），以下做法正确的是（ ）分析：金属杆由静止开始下滑过程，先做加速度减小的变加速运动，后做匀速运动，速度达到最大，金属杆的发热功率也达到最大，根据法拉第定律、欧姆定律和平衡条件得出重力与速度的关系式，再由功率公式P=
，E=Blv进行分析．
| E2 |
| R |
解答：解：金属杆下滑时，电路中产生的感应电动势为E=Blv，
感应电流为I=
=
金属杆受到的沿斜面向上的安培力是F=BIl=
当R上的发热功率最大时，有mgsinθ=
①
此时P=
=
②
由①②得 P=
故欲使P增大为原来的2倍，采用的方法应是斜面的倾角增大到45°．故D正确，ABC错误．
故选D
感应电流为I=
| E |
| R |
| Blv |
| R |
金属杆受到的沿斜面向上的安培力是F=BIl=
| B2l2v |
| R |
当R上的发热功率最大时，有mgsinθ=
| B2l2vm |
| R |
此时P=
| E2 |
| R |
B2l2
| ||
| R |
由①②得 P=
| m2g2Rsin230° |
| B2l2 |
故欲使P增大为原来的2倍，采用的方法应是斜面的倾角增大到45°．故D正确，ABC错误．
故选D
点评：本题关键要会推导安培力的表达式，掌握安培力的经验公式F=
，并结合金属杆匀速运动时功能关系进行分析求解．
| B2l2v |
| R |
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在 板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是（ ）
如图所示，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，带正电的粒子（不计粒子的重力）从两板中央垂直电场、磁场入射．它在金属板间运动的轨迹为水平直线，如图中虚线所示．若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移，则可以采取下列的正确措施为（ ）
如图所示，两平行金属板的间距等于极板的长度，现有重力不计的正离子束以相同的初速度v0平行于两板从两板正中间射入．第一次在两极板间加恒定电压，建立场强为E的匀强电场，则正离子束刚好从上极板边缘飞出．第二次撤去电场，在两板间建立磁感应强度为B、方向垂直于纸面的匀强磁场，正离子束刚好从下极板边缘飞出，则E和B的大小之比为（ ）
如图所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V/m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差UAC=
如图所示，两平行金属板水平放置，开始开关S合上使平行板电容器带电．板间存在垂直纸面向里的匀强磁场．一个不计重力的带电粒子恰能以水平向右的速度沿直线通过两板．在以下方法中，能使带电粒子仍沿水平直线通过两板的是（ ）| A、把两板间距离减小一半，同时把粒子速率增加一倍 | B、把两板的距离增大一倍，同时把板间的磁感应强度增大一倍 | C、把开关S断开，两板的距离增大一倍，同时把板间的磁感应强度减为一半 | D、把开关S断开，两板的距离减小一半，同时把粒子速率减小一半 |