题目内容

4．如图甲所示，两根电阻忽略不计的导轨平行放置，导轨左端接电阻R1，右端接小灯泡L，导体棒AB垂直放置，电阻R1、导体棒AB和小灯泡L的电阻均为R（不计灯泡电阻随温度的变化），虚线MN右侧有垂直导轨的磁场，当导体棒AB和距MN左侧某处匀速向右运动时开始计时，磁感应强度随时间变化如图乙所示，若导体棒AB从开始运动到穿越磁场的过程中，灯泡的亮度始终不变，则导体棒AB在穿越磁场前后电阻R1上消耗的功率之比是（　　）
A．1：1B．1：2C．1：3D．1：4

分析 导体棒AB从开始运动到穿越磁场的过程中，灯泡的亮度始终不变，说明棒进入磁场后磁感应强度刚好开始不变，由电路的连接关系分析电阻R1中的电流关系，即可求得功率之比．

解答 解：设灯泡中的电流为I．
棒进入磁场前，磁场的磁感应强度均匀增大，MN右侧回路中产生感应电动势相当于电源，R1与AB杆并联，则通过R1的电流为 I1=$\frac{1}{2}$I．
据题知，导体棒AB从开始运动到穿越磁场的过程中，灯泡的亮度始终不变，说明棒进入磁场后磁感应强度刚好开始不变，此过程中棒AB相当于电源，灯泡和R1并联，则通过R1的电流为 I2=I，由功率公式P=I2R知，导体棒AB在穿越磁场前后电阻R1上消耗的功率之比是1：4．
故选：D．

点评 本题是电磁感应与电路知识的综合，关键要识别电路的结构，把握路端电压与感应电动势的关系，知道产生感应电动势的电路相当于电源，其他电路是外电路．

练习册系列答案
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A．
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B．
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C．
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D．
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B．安培表的示数先增大后减小
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B．电动小车的加速度为2m/s2，这两段位移中间的2s内位移为25m
C．电动小车的加速度为1m/s2，这两段位移中间的2s内位移为22m
D．电动小车的加速度为2m/s2，这两段位移中间的2s内位移为34m

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