Question

（2012?唐山一模）如圖所示，豎直放置的平行光滑金屬導(dǎo)軌（電阻不計(jì)），上端接一阻值為R的電阻，電阻值為2R的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．將金屬棒ab由靜止釋放，當(dāng)金屬棒的速度為v時(shí)，電阻上的電功率為P，則此時(shí)（　�。�

A．重力功率可能為P

B．重力功率可能為3P

C．安培力大小為P/v

D．安培力大小為3P/v

Answer 1

分析：當(dāng)金屬棒的速度為v時(shí)，電阻上的電功率為P，ab棒的電阻功率為2P，若此時(shí)棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則知重力功率為3P．由電路中總的電功率3P等于導(dǎo)體棒克服安培力做功的功率Fv，可由公式P=Fv求出安培力的大�。�

解答：解：A、由題意，金屬棒的速度為v時(shí)，電阻上的電功率為P，ab棒與R串聯(lián)，電流始終相等，則ab棒的電阻功率為2P，電路中總的電功率為3P，根據(jù)能量守恒可知，重力功率≥3P．故A錯(cuò)誤．
B、當(dāng)金屬棒的速度為v做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由功能關(guān)系得知，重力功率等于電路中總的電功率3P．故B正確．
C、D導(dǎo)體棒克服安培力做功的功率等于電路中總的電功率，則有  3P=Fv，得安培力大小為F=

3P

v

．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選BD

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度分析重力功率與電功率的關(guān)系．對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體棒克服安培力做功的功率等于電路中總的電功率．