Question

20．如圖1、圖2所示，MNQP是平行光滑金屬導(dǎo)軌，寬度為L，與水平地面成θ放置，其電阻不計．勻強磁場B與導(dǎo)軌平面垂直．長為L的金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，電阻為R．在圖1中NQ間接有電阻r，金屬桿在外力F作用下以速度v沿導(dǎo)軌勻速向上運動；在圖2中NQ間接有電源，其內(nèi)阻為r，金屬桿在安培力作用下以速度v沿導(dǎo)軌向上勻速運動．設(shè)電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則下列計算電功率的公式中正確的是（　　）

• A． 圖1中電路消耗的電功率為P=IBL•v
• B． 圖2中電路消耗的電功率為P=IBL•v
• C． 圖1中R消耗的電功率為P_R=UI
• D． 圖2中R消耗的電功率為P_R=UI

Answer 1

分析 當導(dǎo)體棒切割磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流時，克服安培力做功的功率等于電路中消耗的電功率，導(dǎo)體棒的電阻相當于電源的內(nèi)阻，消耗的功率等于電源內(nèi)部消耗的功率．導(dǎo)體棒通以電流在安培力作用下運動，根據(jù)電動勢和電流求出電路消耗的功率，結(jié)合R兩端的電壓和電流求出R上消耗的電功率．

解答 解：AC、圖1中，通過導(dǎo)體棒的電流為I，則安培力F_A=BIL，根據(jù)能量守恒知，克服安培力做功的功率等于整個電路消耗的電功率，則有：P=BIL•v，R上消耗的功率為：P_R=（BLv-U）I，故A正確，C錯誤．
BD、圖2中，電動勢為：E=U+Ir，則電路消耗的電功率為：P=EI=（U+Ir）I，R上消耗的功率為：P_R=UI，故B錯誤，D正確．
故選：AD．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道兩個電路的區(qū)別，注意圖1中的電流是切割產(chǎn)生感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的，圖2中的電流是電源供給的．知道克服安培力做功等于整個電路消耗的電功率．