Question

如图所示，平行金属导轨宽度为L=0.6m，与水平面间的倾角为θ=37o，导轨电阻不计，底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻，磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面。有一质量为m=0.2kg，长也为L的导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻为Ro=1Ω，它与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.3。现让导体棒从导轨底部以平行斜面的速度vo=10m/s向上滑行，上滑的最大距离为s=4m。 (sin37o=0.6，cos37o=0.8，g=10m/s2)，以下说法正确的是

A. 把运动导体棒视为电源，最大输出功率6.75W

B. 导体棒最后可以下滑到导轨底部，克服摩擦力做的总功为10.0J

C. 当导体棒向上滑d=2m时，速度为7.07m/s

D.导体棒上滑的整个过程中，在定值电阻R上产生的焦耳热为2.46J

 

Answer 1

【答案】

AD

【解析】

试题分析：导体棒等效为电源，速度最大时，电流最大，电阻R上消耗功率最大，则导体棒输出功率最大，由E=BLv、I=E/(R+r）、PR=I2R，得PR=6.75W，A选项正确；导体棒返回底部过程中，克服摩擦力做功为Wf=μmgcosθ×2S=3.84J,B选项错误；导体棒上滑过程中，感应电流安培力是变力，无法计算上滑距离为2m时导体棒的速度，C选项错误；由功能关系，mv2/2=mgs×sinθ+μmgs× cosθ+Q,电阻R上产生的热量为QR=QR/（R+r），解得QR==2.46J，D选项正确。

考点：本题考查电磁感应综合应用。