Question

如圖所示，傾斜的平行導(dǎo)軌處在勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌上、下兩邊的電阻分別為R₁=3Ω和R₂=6Ω，金屬棒ab的電阻R₃=4Ω，其余電阻不計(jì)．則金屬棒ab沿著粗糙的導(dǎo)軌加速下滑的過程中（ ）

A．安培力對金屬棒做功等于金屬棒機(jī)械能的減少量
B．重力和安培力對金屬棒做功之和大于金屬棒動(dòng)能的增量
C．R₁和R₂發(fā)熱功率之比P₁：P₂=1：2
D．R₁、R₂和R₃產(chǎn)生的焦耳熱之比Q₁：Q₂：Q₃=2：1：6

Answer 1

【答案】分析：ab棒切割磁感線在回路中產(chǎn)生電流，外電路為R₁和R₂并聯(lián)，根據(jù)串并聯(lián)的知識可知，各個(gè)電子的功率、產(chǎn)生熱量之比；機(jī)械能的變化量等于除重力之外的力所做的功，合外力做功等于物體動(dòng)能的增量，明確這些即可正確解答該題．
解答：解：A、金屬棒機(jī)械能的減少量等于安培力和摩擦力做功之和，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)動(dòng)能定理可知，重力和安培力對金屬棒做功之和大于金屬棒動(dòng)能的增量，故B正確；
C、外電路中R₁和R₂并聯(lián)，電壓相等，根據(jù)可知比P₁：P₂=2：1，故C錯(cuò)誤；
D、設(shè)流過R₂的電流為I，根據(jù)串并聯(lián)知識可知流過R₁的電流為2I，流過導(dǎo)體棒的電流為3I，由P=I²Rt，可得R₁、R₂和R₃產(chǎn)生的焦耳熱之比Q₁：Q₂：Q₃=2：1：6，故D正確．
故選BD．
點(diǎn)評：該題主要是電磁感應(yīng)與電路結(jié)合的問題，主意明確誰是電源以及外電路的串并聯(lián)情況，利用有關(guān)電學(xué)知識求解，同時(shí)要明確該過程中能量的轉(zhuǎn)化情況，是電磁感應(yīng)的一類典型問題．