Question

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

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(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθ

D.整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為(F+μmgcosθ)v

Answer 1

BCD

解析:

棒ab上滑速度為v時(shí)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢E=Blv,設(shè)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(dǎo)軌的摩擦力f=μmgcosθ,故摩擦消耗的熱功率為P=fv=μmgvcosθ;整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為Fv+μmgvcosθ=(F+μmgcosθ) v.由以上分析可知，B、C、D選項(xiàng)正確.