选择题6.0分
物理

21.如图,两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内,其左端接有定值电阻ROx轴平行于金属导轨,在0≤x≤4m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场,磁感应强度B随坐标x(以m为单位)的分布规律为B=0.8-0.2x(T)。金属棒ab在外力作用下从x=O处沿导轨运动,ab始终与导轨垂直并接触良好,不计导轨和金属棒的电阻。设在金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过程中,R的电功率保持不变,则金属棒(   )

A

x1x3处的电动势之比为1:3

B

x1x3处受到磁场B的作用力大小之比为3:1

C

x1x2与从x2x3的过程中通过R的电量之比为5:3

D

x1x2与从x2x3的过程中通过R产生的焦耳热之比为5:3

正确答案及相关解析

正确答案

B

解析

选项A,由功率的计算:P=知道由于金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过程中,R的电功率保持不变则,E不变,故A错误。B选项,在x1x3处受到磁场B的作用力大小由P=EI可知,B正确。C选项,由=,知道,,选项C正确。选项D,知道,I相等电量之比等于时间差之比,则从x1x2与从x2x

考查方向

考查导体棒在磁场中切割磁感线产生动生电动势的计算公式:E=BLv。

解题思路

由功率的计算:P=知道由于金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过程中,R的电功率保持不变则,E不变。根据比较磁场作用力的大小。由感应电荷量和磁通量的变化量的关系,算出电荷量之比。由求出焦耳热。

易错点

对导体在磁场中转动时切割磁感线电动势的计算不清楚。

知识点

功能关系 闭合电路的欧姆定律 法拉第电磁感应定律