问题 多选题

如图相距为L的两光滑平行导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的右端接有电阻R(轨道电阻不计),斜面处在一匀强磁场B中,磁场方向垂直于斜面向上,质量为m,电阻为2R的金属棒ab放在导轨上,与导轨接触良好,由静止释放,下滑距离S后速度最大,则(  )

A.下滑过程电阻R消耗的最大功率为

m2g2Sin2θ
B2L2
R

B.下滑过程电阻R消耗的最大功率为

3m2g2Sin2θ
B2L2
R

C.下滑过程安培力做功

9m3g2Sin2θ
2B4L4
R2

D.下滑过程安培力做功mgS•sinθ-

9m3g2Sin2θ
2B4L4R2

答案

A、对棒受力分析,如图所示,

当棒达到最大速度时,处于受力平衡状态,则有:F=mgsinθ;

又F=BIL;

闭合电路欧姆定律有:I=

E
3R

切割感应电动势为:E=BLvm

因此联立可得:

B2L2vm
3R
=mgsinθ

则:vm=

3mgRsinθ
B2L2

所以下滑的最大电功率为:P=Fvm=

3m2g2Sin2θ
B2L2
R;故A错误,B正确;

C、导体棒下滑过程中,根据动能定理得:

则有:WG-W=

1
2
mv2-0,

解得:安培力做功mgS•Sinθ-

9m3g2Sin2θ
2B4L4
R2.故C错误,D正确;

故选:BD.

单项选择题 A1型题
单项选择题