Question

【题目】两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，顶端接阻值为R的电阻．质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示，不计导轨的电阻，重力加速度为g 则（ ）

A.金属棒在磁场中运动时，流过电阻R的电流方向a→b
B.金属棒的速度为v时，金属棒所受的安培力大小为
C.金属棒的最大速度为
D.金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R的热功率为（ ）2R

Answer 1

【答案】B,D
【解析】解：A、金属棒刚进入磁场的瞬间，向下切割磁感线，由右手定则可知，电阻R的电流方向b→a，故A错误．
B、金属棒的速度为v时，由公式E=BLv、 、F=BIL，得金属棒所受的安培力大小为：F= ．故B正确．
C、金属棒以恒定的速度下滑时，有mg= ，解得：v= ．故C错误．
D、金属棒以恒定的速度v下滑时，电路中电流为： 电阻R的热功率为：P=I2R，解得：P= ，故D正确．
故选：BD．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用电功率和电功的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt，这是计算电功普遍适用的公式. ? 单位时间内电流做的功叫电功率，P=W/t=UI，这是计算电功率普遍适用的公式．