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】

B

【解析】小灯泡稳定发光时,导体棒MN的运动速度稳定,导体棒MN的合力为零,根据导体棒MN沿斜面方向上的平衡条件,有mgsinθ=μmgcosθ+BIL,其中,代入数据可得:I=1A,v=5m/s;小灯泡消耗的电功率为:P=I2R=12×1 W="1" W,所以选项B正确。

【注意】受力分析是本题的重点,本题只需要求出木棒的运动速度即可,得出选项B正确(排除法)。

【考点定位】安培力计算公式、受力分析、热功率

 

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