Question

如图16-14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(    )

图16-14

A.电阻R₁消耗的热功率为Fv/3

B.电阻R₂消耗的热功率为Fv/6

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

Answer 1

解析：棒ab上滑速度为v时，切割磁感线产生感应电动势E=Blv,设棒电阻为R，则R₁=R₂=R，回路的总电阻R_总=，通过棒的电流I=,棒所受安培力F=BIl=，通过电阻R₁的电流与通过电阻R₂的电流相等，即I₁=I₂==，则电阻R₁消耗的热功率P₁=I₁²R=,电阻R₂消耗的热功率P₂=I₂²R=.杆与导轨的摩擦力f=μmgcosθ,故摩擦消耗的热功率为P=fv=μmgvcosθ;整个装置消耗的机械功率为Fv+μmgvcosθ=(F+μmgcosθ) v.由以上分析可知，B、C、D选项正确.

答案：BCD