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如图所示，金属棒MN，在竖直放置的两根平行导轨上无摩擦地下滑，导轨间串联一个电阻，磁感强度垂直于导轨平面，金属棒和导轨的电阻不计，设MN下落过程中，电阻R上消耗的最大
网友投稿  2023-04-19 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示，金属棒MN，在竖直放置的两根平行导轨上无摩擦地下滑，导轨间串联一个电阻，磁感强度垂直于导轨平面，金属棒和导轨的电阻不计，设MN下落过程中，电阻R上消耗的最大功率为P，要使R消耗的电功率增大到4P，保持各选项中其它条件不变，可采取的方法是（　　）
A．使MN的质量增大到原来的2倍
B．使磁感强度B增大到原来的2倍
C．使MN和导轨间距同时增大到原来的2倍
D．使电阻R的阻值减到原来的一半．
魔方格

◎ 答案

A

◎ 解析

试题分析： 导体棒向下做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度达到最大，做匀速直线运动，此时电阻R上消耗的功率最大；求出最大的功率的大小，判断与什么因素有关。

当金属棒MN匀速下落，做匀速直线运动时，电阻R上消耗的功率最大；
设MN的质量为m，导轨间的距离为L，由平衡条件得：mg=BIL，联立两式解得：，此时电阻R上消耗的功率：P=I2R=；A、使MN的质量增大到原来的2倍，由P=可知，外电阻R消耗的电功率变为原来的4倍，为4P，故A正确；
B、使磁感强度B增大到原来的2倍，由P=可知可知，外电阻R消耗的电功率变为1/4P，故B错误；
C、使磁感强度B减小到原来的一半，由P=可知，外电阻R消耗的电功率变为4P，故C错误；
D、使电阻R的阻值减到原来的一半，由P=可知，外电阻R消耗的电功率变为1/2P，故D错误；
故选：A．

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，金属棒MN，在竖直放置的两根平行导轨上无摩擦地下滑，导轨间串联一个电阻，磁感强度垂直于导轨平面，金属棒和导轨的电阻不计，设MN下落过程中，电阻R上消耗的最大…”主要考查了你对  【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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