题目内容
【题目】如图所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为v。若将金属棒的运动速度变为2v,(除R外,其余电阻不计,导轨光滑)则( )
A. 作用在ab上的外力应增大到原来的4倍
B. 感应电动势将增大为原来的4倍
C. 感应电流的功率将增大为原来的2倍
D. 外力的功率将增大为原来的4倍
【答案】D
【解析】
金属棒产生的感应电动势为:E=BLv,E∝v,感应电流为:,I∝v,则知感应电动势和感应电流均为原来的2倍。金属棒所受的安培力为:,因金属棒匀速运动,由平衡条件得,外力为:,则知F∝v,外力应增大到原来的2倍。故A B错误。由于电流变为原来的2倍,则由P=I2R,电阻R的功率将增大为原来的4倍; 故C错误;根据功能关系可知,外力的功率等于感应电流的功率为:,P∝v2,则外力的功率将增大为原来的4倍。故D正确。
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