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
Fv1 3
B.电阻R1的电功率为
Fv1 4
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+
R1 2 2BLv 3R
得到,ab所受安培力F=BIL=
①①2B2L2v 3R
电阻R1消耗的热功率P1=(
I)2R=1 2
②B2L2v2 9R
由①②得,P1=
Fv.故AB错误.1 6
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