Question

材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与导轨垂直，如图所示，匀强磁场方向垂直导轨平面向内，施加外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力所做功的功率相同，已知三根导线在导轨间的长度关系是L_ab＜L_cd＜L_ef，则（ ）

A．ab运动速度最大
B．ef运动速度最大
C．因三根导线切割磁感线的有效长度相同，故它们产生的感应电动势相同
D．单位时间内ef产生的热量最少

Answer 1

【答案】分析：三根棒都匀速运动，F=F_安=，根据电阻的大小分析速度的大小．根据能量守恒定律得每秒产生的热量即等于外力的功率．根据电阻定律得ef较长，所以R较大再根据电路中热功率的表达式进行比较．
解答：解：A、B由于三根棒子都匀速运动，则拉力和安培力平衡，则有F=F_安=．导体棒的电阻大，则切割的速度大，ef的电阻最大，则其运动速度最大．故A错误，B正确．
C、三根棒子切割的等效长度一样，由E=BLv得知，速度大的感应电动势大，则知ef产生的感应电动势最大．故C错误．
D、由题，拉力的功率相同，则根据能量守恒定律得知，安培力的功率也相同，则相同时间产生的热量相同，故D错误．
故选B
点评：本题考查导体切割磁感线时计算感应电动势和安培力．解决这类问题的关键是根据每次外力所做功的功率相同，得出电路中产生的热功率相等，再通过导线的电阻不同找出其他物理量的关系．