Question

（2012?唐山一模）如圖所示，豎直放置的平行光滑金屬導軌（電阻不計），上端接一阻值為R的電阻，電阻值為2R的金屬棒ab與導軌接觸良好，整個裝置處在垂直導軌平面向外的勻強磁場中．將金屬棒ab由靜止釋放，當金屬棒的速度為v時，電阻上的電功率為P，則此時（　　）

A．重力功率可能為P

B．重力功率可能為3P

C．安培力大小為P/v

D．安培力大小為3P/v

Answer 1

分析：當金屬棒的速度為v時，電阻上的電功率為P，ab棒的電阻功率為2P，若此時棒做勻速直線運動，則知重力功率為3P．由電路中總的電功率3P等于導體棒克服安培力做功的功率Fv，可由公式P=Fv求出安培力的大小．

解答：解：A、由題意，金屬棒的速度為v時，電阻上的電功率為P，ab棒與R串聯，電流始終相等，則ab棒的電阻功率為2P，電路中總的電功率為3P，根據能量守恒可知，重力功率≥3P．故A錯誤．
B、當金屬棒的速度為v做勻速直線運動時，由功能關系得知，重力功率等于電路中總的電功率3P．故B正確．
C、D導體棒克服安培力做功的功率等于電路中總的電功率，則有  3P=Fv，得安培力大小為F=

3P

v

．故C錯誤，D正確．
故選BD

點評：本題關鍵從能量轉化和守恒的角度分析重力功率與電功率的關系．對于電磁感應現象中，導體棒克服安培力做功的功率等于電路中總的電功率．