如圖所示,在水平桌面上放置兩條相距l的平行粗糙且無限長的金屬導軌ab與cd,阻值為R的電阻與導軌的a、c端相連...

國語站題庫 2.2W

問題詳情：

如圖所示,在水平桌面上放置兩條相距l的平行粗糙且無限長的金屬導軌ab與cd,阻值為R的電阻與導軌的a、c端相連.金屬滑桿MN垂直於導軌並可在導軌上滑動,且與導軌始終接觸良好.整個裝置放於勻強磁場中,磁場的方向豎直向上,磁感應強度的大小為B.滑桿與導軌電阻不計,滑桿的中點系一不可伸長的輕繩,繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪後,與一質量為m的物塊相連,拉滑桿的繩處於水平拉直狀態.現若從靜止開始釋放物塊,用I表示穩定後迴路中的感應電流,g表示重力加速度,設滑桿在運動中所受的摩擦阻力恆為f,則在物塊下落過程中(　　)

A.物塊的最終速度為

B.物塊的最終速度為

C.穩定後物塊重力的功率為I2R

D.物塊重力的最大功率可能大於

【回答】

AB解析:由題意分析可知,從靜止釋放物塊,它將帶動金屬滑桿MN一起運動,當它們穩定時最終將以某一速度做勻速運動而處於平衡狀態.設MN的最終速度為v,對MN列平衡方程:+f=mg,得v=,所以選項A正確;又從能量守恆角度進行分析,物塊的重力的功率轉化為因克服安培力做功而產生的電熱功率和克服摩擦力做功產生的熱功率,所以有I2R+fv=mgv,得v=,故選項B正確;由於滑桿受摩擦力作用,物塊重力的功率大於I2R,故選項C錯誤;物塊重力的最大功率為Pm=mgv=,故選項D錯誤.