题目内容

【题目】如图所示，电阻可忽略的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，导体棒受到的安培力的大小为F，此时（ ）

A. 电阻R1消耗的热功率为

B. 整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv

C. 电阻R2消耗的热功率为

D. 整个装置消耗的机械功率为μmgvcosθ+Fv

【答案】CD

【解析】

图中导体棒为电源，两电阻并联之后与电源串联。由感应电动势、欧姆定律、安培力公式，推导安培力与速度的关系式。由功率分析电阻的功率、热功率及机械功率。

A.设ab长度为L,磁感应强度为B,电阻均为R.

电路中感应电动势E=BLv，ab中感应电流为得到,ab所受安培力①

电阻R1消耗的热功率②

由①②得, ,故A错误；

B.根据功率公式,得整个装置因摩擦而消耗的热功率 ，故B错误；

C.电阻R2消耗的功率与R1相同，为，故C正确；

D.整个装置消耗的机械功率为 ，D选项正确.

练习册系列答案
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