Question

阻值為R的電阻和不計電阻的導線組成如圖所示的滑軌，滑軌與水平面成α角，勻強磁場垂直滑軌所在的平面，寬窄滑軌的寬度是二倍關系，一質量為m電阻不計的導體棒ab垂直滑軌放置，彼此接觸良好。不計導體棒與滑軌間的摩擦，導體棒從靠近電阻R處由靜止釋放，在滑至窄滑軌之前已達勻速，其速度為v，窄滑軌足夠長。則下列說法正確的是（　     　 ）

A．導體棒進入窄滑軌后，一直做勻速直線運動

B．導體棒在窄滑軌上先做減速運動再做勻速運動

C．導體棒在窄滑軌上勻速運動時的速度為2v

D．導體棒在寬窄兩滑軌上勻速運動時電阻R上產生的熱功率之比為1：4

 

Answer 1

【答案】

D

【解析】

試題分析：在滑至窄滑軌之前已達勻速，其速度為v，導體棒受重力、支持力、安培力，由牛頓第二定律得：mgsinα＝BIL＝B×，導體棒進入窄滑軌后，由于L減小，則安培力減小，物體將加速下滑，當mgsinα＝BIL＝B×時，速度變為4v，開始勻速運動，ABC錯誤；導體棒在寬窄兩滑軌上勻速運動時，由E＝BLv得：，電阻R上產生的熱功率P＝得：導體棒在寬窄兩滑軌上勻速運動時電阻R上產生的熱功率之比為1：4，D正確。

考點：本題考查電磁感應定律、牛頓第二定律、熱功率、閉合電路歐姆定律。