问题 多选题

如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,受到安培力的大小为F.此时(  )

A.电阻R1的电功率为

1
3
Fv

B.电阻R1的电功率为

1
4
Fv

C.整个装置因摩擦而产生的热功率为μmgvcosθ

D.整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθ) v

答案

A、B设ab长度为L,磁感应强度为B,电阻R1=R2=R.

电路中感应电动势E=BLv

ab中感应电流为I=

E
R+
1
2
R
=
2BLv
3R

得到,ab所受安培力F=BIL=

2B2L2v
3R
  ①①

电阻R1消耗的热功率P1=(

1
2
I)2R=
B2L2v2
9R
  ②

由①②得,P1=

1
6
Fv.故AB错误.

C、根据功率公式得:整个装置因摩擦而消耗的热功率P2=μmgcosθv=μmgvcosθ.故C正确.

D、整个装置消耗的机械功率为P3=Fv+P2=(F+μmgcosθ)v.故D正确.

故选CD

选择题
选择题