Question

4．如圖甲所示，兩根電阻忽略不計(jì)的導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌左端接電阻R₁，右端接小燈泡L，導(dǎo)體棒AB垂直放置，電阻R₁、導(dǎo)體棒AB和小燈泡L的電阻均為R（不計(jì)燈泡電阻隨溫度的變化），虛線MN右側(cè)有垂直導(dǎo)軌的磁場(chǎng)，當(dāng)導(dǎo)體棒AB和距MN左側(cè)某處勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖乙所示，若導(dǎo)體棒AB從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，燈泡的亮度始終不變，則導(dǎo)體棒AB在穿越磁場(chǎng)前后電阻R₁上消耗的功率之比是（　�。�

• A． 1：1
• B． 1：2
• C． 1：3
• D． 1：4

Answer 1

分析 導(dǎo)體棒AB從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，燈泡的亮度始終不變，說(shuō)明棒進(jìn)入磁場(chǎng)后磁感應(yīng)強(qiáng)度剛好開(kāi)始不變，由電路的連接關(guān)系分析電阻R₁中的電流關(guān)系，即可求得功率之比．

解答 解：設(shè)燈泡中的電流為I．
棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，MN右側(cè)回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于電源，R₁與AB桿并聯(lián)，則通過(guò)R₁的電流為 I₁=$\frac{1}{2}$I．
據(jù)題知，導(dǎo)體棒AB從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，燈泡的亮度始終不變，說(shuō)明棒進(jìn)入磁場(chǎng)后磁感應(yīng)強(qiáng)度剛好開(kāi)始不變，此過(guò)程中棒AB相當(dāng)于電源，燈泡和R₁并聯(lián)，則通過(guò)R₁的電流為 I₂=I，由功率公式P=I²R知，導(dǎo)體棒AB在穿越磁場(chǎng)前后電阻R₁上消耗的功率之比是1：4．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)與電路知識(shí)的綜合，關(guān)鍵要識(shí)別電路的結(jié)構(gòu)，把握路端電壓與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系，知道產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的電路相當(dāng)于電源，其他電路是外電路．