Question

【題目】如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)開始勻速運(yùn)動．此時(shí)對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P，導(dǎo)體棒最終以3v的速度勻速運(yùn)動．導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g.下列選項(xiàng)正確的是( )

A. P＝2mgvsin θ

B. P＝6mgvsin θ

C. 當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時(shí)加速度大小為sin θ

D. 在速度達(dá)到3v以后勻速運(yùn)動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功

Answer 1

【答案】BC

【解析】A、B項(xiàng)：當(dāng)導(dǎo)體棒以v勻速運(yùn)動時(shí)受力平衡，則，當(dāng)導(dǎo)體棒以2v勻速運(yùn)動時(shí)受力平衡，則，，拉力的功率，故A錯誤，B正確；

C項(xiàng)：當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時(shí)，由牛頓第二定律得：，解得，故C正確；

D項(xiàng)：由能量守恒，當(dāng)速度達(dá)到3v以后勻速運(yùn)動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力及重力所做的功，故D錯誤。

點(diǎn)晴：本題考查了電磁感應(yīng)知識和電路知識、力學(xué)規(guī)律，關(guān)鍵要分析棒的運(yùn)動情況，推導(dǎo)出安培力的表達(dá)式，并正確把握能量轉(zhuǎn)化情況。