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．若对金属棒施加一-00教育-零零教育信息网

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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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

◎ 答案

◎ 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=

v₁①
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_安，得：F=F_安+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。