题目内容
11.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素为μ,导体棒θ在拉力作用下,沿导轨以速度U向上滑动时,到的安培受力大小为F,则此时( )A. | 电阻R2消耗的电功率为$\frac{1}{6}$Fv | B. | 电阻R1消耗的电功率为$\frac{1}{3}$Fv | ||
C. | 拉力的功率为mgv sinθ | D. | 由于摩擦产生的热功率为μmgvcosθ |
分析 电阻R1、R2并联与导体棒串联.由电路特点求出各部分的电功率,根据能量守恒知每一部分的电功率与安培力的功率关系,根据平衡知拉力大小,根据P=Tv求拉力功率.
解答 解:AB、设ab长度为L,磁感应强度为B,电阻Rab=R1=R2=R.则二者消耗的电功率相同为P0,设流过R1的电流为I0,则流过ab的电流为2I0,
ab消耗的电功率Pab=(2I0)2R=4P0
根据能量守恒知安培力功率等于电路的总功率,即Fv=6P0,知P0=$\frac{1}{6}$Fv,故A正确,B错误;
C、拉力T的功率为:P3=Tv=(F+μmgcosθ+mgsinθ)v,故C错误.
D、整个装置因摩擦而消耗的热功率为:Pf=fv=μmgcosθ•v=μmgvcosθ,故D正确;
故选:AD
点评 解决本题是根据欧姆定律和电路特点,注意受力分析,结合功率公式和功能关系进行求解.
练习册系列答案
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