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如图所示,水平面内两根光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,一定质量的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好.若对金属棒施加一

网友投稿  2023-04-19 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,水平面内两根光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,一定质量的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好.若对金属棒施加一个水平向右的外力F,使金属棒从a位置由静止开始向右做匀加速运动并依次通过位置b和c.若导轨与金属棒的电阻不计,a到b与b到c的距离相等,则下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是(  )
A.在从a到b与从b到c的两个过程中,通过电阻R的电量之比为1:1
B.在从a到b与从b到c的两个过程中,电阻R上产生的热量之比为1:1
C.金属棒通过b、c两位置时,电阻R消耗的功率之比为1:2
D.金属棒通过b、c两位置时,外力F做功的功率之比为1:2
魔方格

◎ 答案

AC

◎ 解析

试题分析:
A:流过电阻棒的电流:E=BLv,I=E/R=BLv/R ,通过电阻R的电量:q=It=(BLv/R)t=B△S/R ,导体棒由a到b和由b到c的过程磁场面积的改变相等,所以通过电阻R的电量也相等.故A正确;
B:由上面的两个公式可以看到,电阻的电动势随速度V的增大而增大,故ab段的平均电动势小于bc段的平均电动势,两段上通过的电量又相等,根据:Q=W,W=qU=qE ,电阻R上产生的热量一定是bc段上比较多.故B错误;
C:设导体棒在ab两点的速度分别是v1、v2,由公式:
2as=
2a?2s=
由以上两式,得:v2=v1
电阻R上的功率:P=I2R= B2L2v2/R ②,把①代人②是,得:P2=2P1,故C正确;
D:外力F:ma=F-F,得:F=F+ma=BIL+ma= B2L2v/R +ma很显然,金属棒通过c位置时的外力F要小于b位置时外力的倍,再由公式:P=Fv,可得:通过c、b两位置时,外力F做功的功率之比为要小于 2 :1.故D错误;
故选:AC.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,水平面内两根光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,一定质量的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好.若对金属棒施加一…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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