精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图所示,金属棒MN,在竖直放置的两根平行导轨上无摩擦地下滑,导轨间串联一个电阻,磁感强度垂直于导轨平面,金属棒和导轨的电阻不计,设MN下落过程中,电阻R上消耗的最大功率为P,要使R消耗的电功率增大到4P,保持各选项中其它条件不变,可采取的方法是(  )
分析:导体棒向下做加速度减小的加速运动,当加速度为零时,速度达到最大,做匀速直线运动,此时电阻R上消耗的功率最大.求出最大的功率的大小,判断与什么因素有关.
解答:解:当加速度为零时,电阻R上消耗的功率最大.
mg=BIL,I=
BLv
R

联立两式解得:v=
mgR
B2L2

此时电阻R上消耗的功率:P=
(BLv)2
R
=
m2g2R
B2L2

A、使MN的质量增大到原来的2倍,则电阻R上消耗的功率变为原来的4倍.故A正确.
B、使磁感强度B增大到原来的2倍,则电阻R上消耗的功率变为原来的
1
4
.故B错误.
C、使MN和导轨间距同时增大到原来的2倍,则电阻R上消耗的功率变为原来的
1
4
.故C错误.
D、使电阻R的阻值减到原来的一半,则电阻R上消耗的功率变为原来的
1
2
.故D错误.
故选A.
点评:解决本题的关键知道当导体棒加速度为零时,速度最大,电阻R上消耗的功率最大.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流.平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ的相应变化情况是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?天津)如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平地悬挂. MN处在向里的水平匀强磁场中,棒中通有由M流向N的电流,此时悬线受拉力.为了使悬线中的拉力增大,可采取的措施有(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2005?卢湾区模拟)如图所示,由粗细均匀的电阻丝绕成的矩形导线框abcd固定于水平面上,导线框边长ab=L,bc=2L,整个线框处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感强度为B.导线框上各段导线的电阻与其长度成正比,已知该种电阻丝单位长度上的电阻为λ,λ的单位是Ω/m.今在导线框上搁置一个与ab边平行地且与导线框接触良好的金属棒MN,MN的电阻为r,其材料与导线框的材料不同,如图所示.金属棒MN在外力作用下沿x轴正方向作速度为v的匀速运动,在金属棒从导线框最左端(该处x=0)运动到导线框最右端的过程中:
(1)请写出金属棒中的感应电流I随x变化的函数关系式;
(2)试证明当金属棒运动到bc段中点时,MN两点间电压最大,并请写出最大电压Um的表达式;
(3)试求出在此过程中,金属棒提供的最大电功率Pm
(4)试讨论在此过程中,导线框上消耗的电功率可能的变化情况.

查看答案和解析>>

同步练习册答案