如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ與水平面成θ角，導(dǎo)軌兩端各與阻值均為R的固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面．質(zhì)量為m、電阻為R/2的導(dǎo)體棒以一定的初速度沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，在滑動(dòng)過程中導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌始終垂直并接觸良好．已知t1時(shí)刻導(dǎo)體棒上滑的速度為v1，此時(shí)導(dǎo)體棒所受安培力的功率為P1；t2時(shí)刻導(dǎo)體棒上滑的速度為v2，此時(shí)電阻R2消耗的電功率為P2，忽略平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ的電阻且不計(jì)空氣阻力．則（　�。�
A．t1時(shí)刻電阻R1的功率為P1/2
B．t2時(shí)刻導(dǎo)體棒的電功率為4P2
C．t2時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力為4P2/v2
D．t1～t2這段時(shí)間內(nèi)整個(gè)回路產(chǎn)生的電熱Q=
1
2
m
v21
-
1
2
m
v22
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A：已知t1時(shí)刻導(dǎo)體棒上滑的速度為v1，此時(shí)電阻R1消耗的電功率為P1；
此時(shí)電動(dòng)勢(shì)：E1=BLv1
流過金屬棒的電流：I1=
E1
R內(nèi)+R外
=
BLv1
R

金屬棒受到的安培力：FA1=BI1L=
B2L2v1
R
   ①
此時(shí)電阻R1消耗的電功率為PR1：PR1=(
I1
2
)2R1=
B2L2
v21
4R
 ②
導(dǎo)體棒上安培力的電功率：P1=FA1?v1=
B2L2
v21
R

所以：PR1=
1
4
P1，故A錯(cuò)誤．
B：t2時(shí)刻導(dǎo)體棒上滑的速度為v2，此時(shí)電阻R2消耗的電功率為P2，
由于電阻R1與R2阻值相同，所以消耗功率相同，也為P2；
由于P2=I2R，而此時(shí)通過金屬棒的電流為2I，金屬棒的電阻為
R
2
，所以金屬棒消耗的電功率為：P=（2I）2
R
2
=2P2，故B錯(cuò)誤；
C：則在t2時(shí)刻消耗的總功率為4P2，由于導(dǎo)體棒克服安培力做功就等于產(chǎn)生的電能，也等于消耗的總電能，故t2時(shí)刻導(dǎo)體棒克服安培力做功的功率為4P2，FA2=
4P2
v2
故C正確．
D：在t1～t2這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒上升過程速度減小，減小的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為金屬棒產(chǎn)生的電能和金屬棒的重力勢(shì)能，所以這段時(shí)間內(nèi)整個(gè)回路產(chǎn)生的電熱小于導(dǎo)體棒動(dòng)能的減�。蔇錯(cuò)誤．
故選：C
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，傾角為θ=30°，寬度為L(zhǎng)=1m的足夠長(zhǎng)的U型平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T且范圍充分大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，現(xiàn)用平行于導(dǎo)軌、功率恒為6W的牽引力F，牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω的導(dǎo)棒ab由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)（ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直）．當(dāng)金屬導(dǎo)棒ab移動(dòng)s=2.8m時(shí)，獲得穩(wěn)定速度．在此過程中金屬導(dǎo)棒產(chǎn)生的熱量為Q=5.8J（不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，g取10m/s2）．
問：（1）導(dǎo)棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多少？
（2）導(dǎo)棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)所需時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大導(dǎo)線圈M相連接，要使小導(dǎo)線圈N獲得順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則放在導(dǎo)軌中的裸金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是（兩導(dǎo)線圈共面位置）（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?南通模擬）如圖所示，左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)，左導(dǎo)軌與水平面夾30°角，右導(dǎo)軌與水平面夾60°角，左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接．導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面斜向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場(chǎng)中．右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的磁場(chǎng)中．質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上，已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=
3
2
，回路電阻恒為R，若同時(shí)無初速釋放兩導(dǎo)桿，發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑s距離時(shí)，ab桿才開始運(yùn)動(dòng)．（認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）．
（1）試求ab桿剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒的速度v=？
（2）以上過程中，回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱？
（3）cd棒的最終速度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌P,Q相距L=0.5m,足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平 面的夾角θ=30°，導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m0=0.2kg，垂直放在導(dǎo)軌P,Q上。勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng) 強(qiáng)度B=1T,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。導(dǎo)軌P、Q與導(dǎo)體棒ab、電阻R1電阻 R2組成閉合回路。水平放置的平行金屬板M、N接在R2兩端，M、N之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo) 體棒電阻，重力加速度g=10m/s2。

(1)  當(dāng)從靜止釋放導(dǎo)體棒,求導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)速度v的大小？

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，一荷質(zhì)比為4x106CVkg的帶正電微粒以初速度V0從M、N的正中間水平向右射入,打在極板上的速度與水平方向成60°角，不計(jì)微粒重力，求v0的大��？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌P,Q相距L=0.5m,足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平 面的夾角θ=30°，導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m0=0.2kg，垂直放在導(dǎo)軌P,Q上。勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng) 強(qiáng)度B=1T,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。導(dǎo)軌P、Q與導(dǎo)體棒ab、電阻R1電阻 R2組成閉合回路。水平放置的平行金屬板M、N接在R2兩端，M、N之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo) 體棒電阻，重力加速度g=10m/s2。

(1)  當(dāng)從靜止釋放導(dǎo)體棒,求導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)速度v的大小？

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，一荷質(zhì)比為4x106CVkg的帶正電微粒以初速度V0從M、N的正中間水平向右射入,打在極板上的速度與水平方向成60°角，不計(jì)微粒重力，求v0的大�。�

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