(2012•山东)如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R,匀强磁场垂直于

(2012•山东)如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B.将质量为m的导体棒由静止释放,当速度达到v时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率恒为P,导体棒最终以2v的速度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g.下列选项正确的是(  )
A.P=2mgvsinθ
B.P=3mgvsinθ
C.当导体棒速度达到[v/2]时加速度大小为[g/2sinθ
快乐似神仙的我 1年前 已收到1个回答 举报

zjxzcc 幼苗

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解题思路:导体棒最终匀速运动受力平衡可求拉力F,由P=Fv可求功率,由牛顿第二定律求加速度,由能量守恒推断能之间的相互转化.

A、当导体棒以v匀速运动时受力平衡,则mgsinθ=BIl=
B2L2v
r],当导体棒以2v匀速运动时受力平衡,则 F+mgsinθ=BIl=
B2L22v
r,故 F=mgsinθ,拉力的功率P=Fv=2mgvsinθ,故A正确
B、同理,B错误
C、当导体棒速度达到[v/2]时,由牛顿第二定律,mgsinθ-
B2L2v
2r=ma,解得a=
g
2sinθ,故C正确
D、由能量守恒,当速度达到2v以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力及重力所做的功,故D错误
故选AC

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;功率、平均功率和瞬时功率;电磁感应中的能量转化.

考点点评: 考查了电磁感应定律结合闭合电路,注意平衡条件得应用,能量、功率关系.

1年前

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