题目内容

如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为0.2kg,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8T.将导体棒MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6)( )

A.2.5m/s  1W
B.5m/s  1W
C.7.5m/s  9W
D.15m/s  9W
【答案】分析:当导体棒所受合力为零时,导体棒做匀速直线运动,由平衡条件可以求出导体棒的速度;由E=BLv求出导体棒产生的感应电动势,然后由闭合电路欧姆定律及电功率公式求出灯泡消耗的功率.
解答:解:导体棒做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:mgsin37°=μmgcos37°+,解得v=5m/s;
导体棒产生的感应电动势E=BLv,电路电流I=,灯泡消耗的功率P=I2R,解得P=1W;
故选B.
点评:对导体棒正确受力分析,由平衡条件即可求出导体棒的速度,要会求感应电动势,应用欧姆定律及电功率公式即可求出灯泡功率.
练习册系列答案
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