Question

（2011?撫順二模）材料、粗細(xì)相同，長(zhǎng)度不同的電阻絲做成ab、cd、ef三種形狀的導(dǎo)線，分別放在電阻可忽略的光滑金屬導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向內(nèi)，施加外力使導(dǎo)線水平向右做勻速運(yùn)動(dòng)，且每次外力所做功的功率相同，已知三根導(dǎo)線在導(dǎo)軌間的長(zhǎng)度關(guān)系是L_ab＜L_cd＜L_ef，則（　�。�

A．a(chǎn)b運(yùn)動(dòng)速度最大

B．ef運(yùn)動(dòng)速度最大

C．因三根導(dǎo)線切割磁感線的有效長(zhǎng)度相同，故它們產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同

D．單位時(shí)間內(nèi)ef產(chǎn)生的熱量最少

Answer 1

分析：三根棒都勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)=F_安=

B2L2v

R

，根據(jù)電阻的大小分析速度的大小．根據(jù)能量守恒定律得每秒產(chǎn)生的熱量即等于外力的功率．根據(jù)電阻定律得ef較長(zhǎng)，所以R較大再根據(jù)電路中熱功率的表達(dá)式進(jìn)行比較．

解答：解：A、B由于三根棒子都勻速運(yùn)動(dòng)，則拉力和安培力平衡，則有F=F_安=

B2L2v

R

．導(dǎo)體棒的電阻大，則切割的速度大，ef的電阻最大，則其運(yùn)動(dòng)速度最大．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、三根棒子切割的等效長(zhǎng)度一樣，由E=BLv得知，速度大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，則知ef產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大．故C錯(cuò)誤．
D、由題，拉力的功率相同，則根據(jù)能量守恒定律得知，安培力的功率也相同，則相同時(shí)間產(chǎn)生的熱量相同，故D錯(cuò)誤．
故選B

點(diǎn)評(píng)：本題考查導(dǎo)體切割磁感線時(shí)計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和安培力．解決這類問題的關(guān)鍵是根據(jù)每次外力所做功的功率相同，得出電路中產(chǎn)生的熱功率相等，再通過導(dǎo)線的電阻不同找出其他物理量的關(guān)系．