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(2012全国高考山东理综卷)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.当导体棒速度达到时加速度大小为sinθ
D.在速度达到2v以后匀速运动的过程中, R上产生的焦耳热等于拉力所做的功
【回答】
AC [解析] 当导体棒的速度达到v时,对导体棒进行受力分析如图*所示.
图*
mgsinθ=BIL
I=
所以mgsinθ=①
当导体棒的速度达到2v时,对导体棒进行受力分析如图乙所示.
图乙
mgsinθ+F=②
由①②可得F=mgsinθ
功率P=F×2v=2mgvsinθ,故A正确.
当导体棒速度达到时,对导体棒受力分析如图*所示.
图*
a=③
由①③可得 a=gsinθ
故C正确.
当导体棒的速度达到2v时,安培力等于拉力和mgsinθ之和,所以以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力和重力做功之和,故D错误.
知识点:专题八 电磁感应
题型:选择题
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