Question

【題目】如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ ， 上端接有定值電阻R ， 勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)開始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P ， 導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g.下列選項(xiàng)正確的是( )

A.P＝mgvsin θ
B.P＝3mgvsin θ
C.當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到 時(shí)加速度大小為
D.在速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功

Answer 1

【答案】C
【解析】當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到v時(shí)開始勻速運(yùn)動(dòng)，所以 ， 當(dāng)導(dǎo)體棒以速度2v勻速運(yùn)動(dòng)，有 ，可得F＝mgsin θ ， 故F的功率為P=Fv=2mgvsin θ；
當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到 ，有 a ， 可得 ；
當(dāng)導(dǎo)體棒以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)能量守恒定律，重力和拉力所做的功之和等于R上產(chǎn)生的焦耳熱 。
故選C