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，先做加速度逐漸減小的加速運動后作勻速運動

B．導體棒在窄滑軌上勻速運動的速度為2v

C．導體棒在寬窄兩滑軌上勻速運動時導體棒產生的電動勢相同

D．導體棒在窄滑軌上勻速運動時電阻R上產生的熱功率是在寬滑軌上勻速運動時電阻R上產生的熱功率4倍

Answer 1

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解析試題分析：進入窄滑軌后，由于磁通量變化率變小，所以產生的感應電流減小，故安培力減小，但是重力沿滑軌向下的分力不變，所以導體先加速，隨著速度的增大，磁通量變化率變大，所以產生的感應電流變大，則安培力變大，所以加速度逐漸減小，當安培力等于重力時，加速度為零，此后勻速運動，A正確，在寬滑軌上勻速運動時，磁通量變化率為，產生的安培力為，所以在窄軌道上勻速運動時有：，故，B錯誤，在寬軌道上產生的電動勢為，在窄軌道上產生的電動勢為，C錯誤，在寬軌道上產生的電動勢是窄軌道上的二分之一，所以根據公式可得導體棒在窄滑軌上勻速運動時電阻R上產生的熱功率是在寬滑軌上勻速運動時電阻R上產生的熱功率4倍，D正確，
考點：考查了導體切割磁感線運動，
點評：做此類型題目關鍵是對公式的靈活運用，還需知道，勻速運動時，產生的熱功率為電阻的熱功率