Question

【题目】如图所示，MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距为0.4m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.5T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg电阻为1Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器R2和阻值为3.0Ω的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W。则（　　）

A.ab稳定状态时的速率v=0.4m/s

B.ab稳定状态时的速率v=0.6m/s

C.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=4.0Ω

D.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=6.0Ω

Answer 1

【答案】D

【解析】

AB．当杆以稳定的速度下降的过程中，由能量守恒定律得

mgv=P

可得

故AB错误；
CD．杆ab达到稳定状态产生的感应电动势为

E=Blv=0.5×0.4×0.45V=0.09V

由P=IE得

设电阻R1与R2的并联电阻为R外，ab棒的电阻为r，有

代入数据得

R2=6.0Ω

故C错误，D正确。
故选D。