Question

20．如图1、图2所示，MNQP是平行光滑金属导轨，宽度为L，与水平地面成θ放置，其电阻不计．匀强磁场B与导轨平面垂直．长为L的金属杆ab与导轨垂直放置且接触良好，电阻为R．在图1中NQ间接有电阻r，金属杆在外力F作用下以速度v沿导轨匀速向上运动；在图2中NQ间接有电源，其内阻为r，金属杆在安培力作用下以速度v沿导轨向上匀速运动．设电压表示数为U，电流表示数为I，则下列计算电功率的公式中正确的是（　　）

• A． 图1中电路消耗的电功率为P=IBL•v
• B． 图2中电路消耗的电功率为P=IBL•v
• C． 图1中R消耗的电功率为P_R=UI
• D． 图2中R消耗的电功率为P_R=UI

Answer 1

分析 当导体棒切割磁感应产生感应电流时，克服安培力做功的功率等于电路中消耗的电功率，导体棒的电阻相当于电源的内阻，消耗的功率等于电源内部消耗的功率．导体棒通以电流在安培力作用下运动，根据电动势和电流求出电路消耗的功率，结合R两端的电压和电流求出R上消耗的电功率．

解答 解：AC、图1中，通过导体棒的电流为I，则安培力F_A=BIL，根据能量守恒知，克服安培力做功的功率等于整个电路消耗的电功率，则有：P=BIL•v，R上消耗的功率为：P_R=（BLv-U）I，故A正确，C错误．
BD、图2中，电动势为：E=U+Ir，则电路消耗的电功率为：P=EI=（U+Ir）I，R上消耗的功率为：P_R=UI，故B错误，D正确．
故选：AD．

点评 解决本题的关键知道两个电路的区别，注意图1中的电流是切割产生感应电动势产生的，图2中的电流是电源供给的．知道克服安培力做功等于整个电路消耗的电功率．