如图所示,平行金属导轨MN和PQ与水平面成θ角,导轨两端各与阻值均为R的固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.质量为m、电阻为R/2的导体棒以一定的初速度沿导轨向上

◎ 题目

如图所示,平行金属导轨MN和PQ与水平面成θ角,导轨两端各与阻值均为R的固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.质量为m、电阻为R/2的导体棒以一定的初速度沿导轨向上滑动,在滑动过程中导体棒与金属导轨始终垂直并接触良好.已知t1时刻导体棒上滑的速度为v1,此时导体棒所受安培力的功率为P1;t2时刻导体棒上滑的速度为v2,此时电阻R2消耗的电功率为P2,忽略平行金属导轨MN和PQ的电阻且不计空气阻力.则(  )
A.t1时刻电阻R1的功率为P1/2
B.t2时刻导体棒的电功率为4P2
C.t2时刻导体棒受到的安培力为4P2/v2
D.t1~t2这段时间内整个回路产生的电热Q=
1
2
m
v21
-
1
2
m
v22
魔方格

◎ 答案

A:已知t1时刻导体棒上滑的速度为v1,此时电阻R1消耗的电功率为P1
此时电动势:E1=BLv1
流过金属棒的电流:I1=
E1
R+R
=
BLv1
R

金属棒受到的安培力:FA1=BI1L=
B2L2v1
R
   ①
此时电阻R1消耗的电功率为PR1PR1=(
I1
2
)
2
R1=
B2L2
v21
4R

导体棒上安培力的电功率:P1=FA1?v1=
B2L2
v21
R

所以:PR1=
1
4
P1
,故A错误.
B:t2时刻导体棒上滑的速度为v2,此时电阻R2消耗的电功率为P2
由于电阻R1与R2阻值相同,所以消耗功率相同,也为P2
由于P2=I2R,而此时通过金属棒的电流为2I,金属棒的电阻为
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究,实验装置的示意图可用图表示,两块面积均为S的矩形金属板,平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为d。水流速度处
法拉第曾提出一种利用河流发
如图所示,足够长的光滑U形导体框架的宽度L=0.5m,电阻忽略不计,其所在平面与水平面成θ=37°角,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面,一根质量m=0.2kg,有效
如图所示,足够长的光滑U形导
如图所示,两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,金属杆ab可沿导轨滑动,原先S断开,让ab杆由静止下滑,一段时间后闭合S,则从S闭合开始计时,ab杆的运
如图所示,两竖直放置的平行
如图所示,MN和PQ为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨,垂直导轨放置金属棒ab与导轨接触良好.N、Q端接理想变压器的初级线圈,理想变压器的输出端有三组次级线圈,分
如图所示,MN和PQ为处于同一
如图,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob(在纸面内),磁场方向垂直纸面朝里,另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置.保持导轨之间接触良好,金属
如图,在匀强磁场中固定放置