题目内容
如图所示，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（ ）
A．电阻R1消耗的热功率为
| ||
B．电阻R1消耗的热功率为
| ||
| 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 |
设ab长度为L，磁感应强度为B，电阻均为R．
电路中感应电动势E=BLv
ab中感应电流为I=
得到，ab所受安培力F=BIL=
①
电阻R1消耗的热功率P1=（
I）2R=
②
由①②得，P1=
根据功率公式，得
整个装置因摩擦而消耗的热功率P2=μmgcosθv=μmgvcosθ
整个装置消耗的机械功率为P3=Fv+P2=（F+μmgcosθ）v
故选BCD
电路中感应电动势E=BLv
ab中感应电流为I=
| E | ||
R+
|
得到，ab所受安培力F=BIL=
| 2B2L2v |
| 3R |
电阻R1消耗的热功率P1=（
| 1 |
| 2 |
| B2L2v2 |
| 9R |
由①②得，P1=
| Fv |
| 6 |
根据功率公式，得
整个装置因摩擦而消耗的热功率P2=μmgcosθv=μmgvcosθ
整个装置消耗的机械功率为P3=Fv+P2=（F+μmgcosθ）v
故选BCD
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