题目内容

5.如图,两端与定值电阻相连的光滑平行金属导轨倾斜放置,其中R1=R2=2R,导轨电阻不计,导轨宽度为L,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B.导体棒ab的电阻为R,垂直导轨放置,与导轨接触良好.释放后,导体棒ab沿导轨向下滑动,某时刻流过R2的电流为I,在此时刻(  )
A.导体棒受到的安培力的大小为2BILB.导体棒的速度大小为 $\frac{2IR}{BL}$
C.金属杆ab消耗的热功率为4l2RD.重力的功率为6l2R

分析 根据串并联电路的特点求出总电流,结合安培力公式求出导体棒受到的安培力的大小.根据闭合电路欧姆定律求出感应电动势的大小,结合E=BLv求出导体棒的速度大小.根据功率的公式求金属杆ab消耗的热功率.

解答 解:A、R1=R2=2R,可知通过两电阻的电流相等,某时刻流过R2的电流为I,则流过ab棒的电流为2I,导体棒所受的安培力FA=2BIL,故A正确.
B、根据串并联电路的特点,总电阻R=2R,则2I•2R=BLv,解得导体棒的速度大小v=$\frac{4IR}{BL}$,故B错误.
C、通过金属杆的电流为2I,则ab棒消耗的热功率${P}_{热}=(2I)^{2}R=4{I}^{2}R$,故C正确.
D、电路的总功率为:P=(2I)2•2R=8I2R,由于金属杆不一定匀速运动,所以重力的功率不一定为8I2R.故D错误.
故选:AC.

点评 解决本题的关键要明确电路的结构,正确分析各部分电流的关系,再根据电磁感应的规律解答.

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