Question

【題目】如圖所示，光滑足夠長(zhǎng)導(dǎo)軌傾斜放置，下端連一燈泡，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，燈泡的電功率為P，導(dǎo)軌及金屬棒電阻不計(jì)，要使燈泡在棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的電功率為2P，則應(yīng)（ ）

A.將導(dǎo)軌間距變?yōu)樵瓉淼? 倍
B.換一電阻減半的燈泡
C.換一質(zhì)量為原來 倍的金屬棒
D.將磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B加倍

Answer 1

【答案】C
【解析】解：當(dāng)ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有：

mgsinθ=FA，

又安培力FA= 得，mgsinθ= ①

由能量守恒定律得，燈泡的功率P= = ②

A、當(dāng)把導(dǎo)軌間的距離增大為原來的 倍時(shí)，即L變?yōu)? 倍，由①得知，v變?yōu)樵瓉? 倍，由②得知，P變?yōu)樵瓉淼? 倍．故A錯(cuò)誤．

B、換一電阻減半的燈泡，由①得知，v變?yōu)樵瓉淼? 倍，由②得知，P變?yōu)樵瓉淼? 倍．故B錯(cuò)誤．

C、當(dāng)換一根質(zhì)量為原來 倍的金屬棒時(shí)，由①得知，v變?yōu)樵瓉淼? 倍，由②得知，P變?yōu)樵瓉淼?倍．故C正確

D、當(dāng)把磁感應(yīng)強(qiáng)度B增為原來的2倍，由①得知，v變?yōu)樵瓉淼? 倍，由②得知，P變?yōu)樵瓉淼? 倍．故D錯(cuò)誤．

故選：C

【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的電功率和電功和能量守恒定律，需要了解電流做功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力對(duì)電荷做功.電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，電荷的電勢(shì)能減少，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計(jì)算電功普遍適用的公式. ? 單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計(jì)算電功率普遍適用的公式；能量守恒定律：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變才能得出正確答案．