题目内容
【题目】如图所示,水平面内两光滑的平行金属导轨的左端与电阻R相连接,在导轨所在的空间内有竖直向下匀强磁场,质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好。今对棒施加一个水平向右的外力F,使金属棒从a位置开始,向右做初速度为零的匀加速运动并依次通过位置b和c。若导轨与棒的电阻不计,ab=bc,则关于金属棒在运动过程中:
(1)棒通过b、c两位置时,电阻R的电功率之比为_______;
(2)电阻R上产生的热量,从a到b过程_______从b到c过程(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)通过棒的横截面的电量,从a到b过程_______从b到c过程(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】2:1 小于 等于
【解析】
(1)[1]金属棒从a位置由静止开始向右做匀加速运动,根据v2=2ax知,通过b、c两个位置的速度比为,根据
电阻R的电功率之比为1:2。
(2)[2]金属棒做匀加速运动,金属棒所受安培力越来越大,通过相同的距离,克服安培力做的功不等,产生的热量不等,从a到b过程产生的热量小于从b到c过程产生的热量。
(3)[3]根据因为,则
qab=qbc
则通过金属棒横截面的电荷量之比为1:1,从a到b过程通过棒的横截面的电量等于从b到c过程通过棒的横截面的电量。
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