Question

如圖16-14所示，平行金屬導軌與水平面成θ角，導軌與固定電阻R₁和R₂相連，勻強磁場垂直穿過導軌平面.有一導體棒ab,質量為m，導體棒的電阻與固定電阻R₁和R₂的阻值均相等，與導軌之間的動摩擦因數為μ，導體棒ab沿導軌向上滑動，當上滑的速度為v時，受到安培力的大小為F.此時(    )

圖16-14

A.電阻R₁消耗的熱功率為Fv/3

B.電阻R₂消耗的熱功率為Fv/6

C.整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθ

D.整個裝置消耗的機械功率為(F+μmgcosθ)v

Answer 1

解析：棒ab上滑速度為v時，切割磁感線產生感應電動勢E=Blv,設棒電阻為R，則R₁=R₂=R，回路的總電阻R_總=，通過棒的電流I=,棒所受安培力F=BIl=，通過電阻R₁的電流與通過電阻R₂的電流相等，即I₁=I₂==，則電阻R₁消耗的熱功率P₁=I₁²R=,電阻R₂消耗的熱功率P₂=I₂²R=.桿與導軌的摩擦力f=μmgcosθ,故摩擦消耗的熱功率為P=fv=μmgvcosθ;整個裝置消耗的機械功率為Fv+μmgvcosθ=(F+μmgcosθ) v.由以上分析可知，B、C、D選項正確.

答案：BCD