题目内容
【题目】如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,受到安培力的大小为F,此时 ( )
A. 电阻R1消耗的热功率为Fv
B. 电阻R2消耗的热功率为 Fv
C. 整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ
D. 整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθ)v
【答案】BC
【解析】设ab长度为L,磁感应强度为B,电阻R1=R2=R.电路中感应电动势E=BLv,ab中感应电流为: ,ab所受安培力为: …①
电阻R1消耗的热功率为: …②
由①②得,P1= Fv,电阻R1和R2阻值相等,它们消耗的电功率相等,则P1=P2=Fv,故B正确,A错误.整个装置因摩擦而消耗的热功率为:Pf=fv=μmgcosαv=μmgvcosα,故C正确;整个装置消耗的机械功率为:P3=Fv+P2=(F+μmgcosα)v,故D错误.故选BC.
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