Question

【題目】如圖所示，光滑足夠長導軌傾斜放置，下端連一燈泡，勻強磁場垂直于導軌平面，當金屬棒ab沿導軌下滑到穩定狀態時，燈泡的電功率為P，導軌及金屬棒電阻不計，要使燈泡在棒穩定運動狀態下的電功率為2P，則應（ ）

A.將導軌間距變為原來的 倍
B.換一電阻減半的燈泡
C.換一質量為原來 倍的金屬棒
D.將磁場磁感應強度B加倍

Answer 1

【答案】C
【解析】解：當ab棒下滑到穩定狀態時做勻速直線運動，根據平衡條件有：

mgsinθ=FA，

又安培力FA= 得，mgsinθ= ①

由能量守恒定律得，燈泡的功率P= = ②

A、當把導軌間的距離增大為原來的 倍時，即L變為 倍，由①得知，v變為原來 倍，由②得知，P變為原來的 倍．故A錯誤．

B、換一電阻減半的燈泡，由①得知，v變為原來的 倍，由②得知，P變為原來的 倍．故B錯誤．

C、當換一根質量為原來 倍的金屬棒時，由①得知，v變為原來的 倍，由②得知，P變為原來的2倍．故C正確

D、當把磁感應強度B增為原來的2倍，由①得知，v變為原來的 倍，由②得知，P變為原來的 倍．故D錯誤．

故選：C

【考點精析】關于本題考查的電功率和電功和能量守恒定律，需要了解電流做功的實質是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功，電荷的電勢能減少，電勢能轉化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計算電功普遍適用的公式. ? 單位時間內電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計算電功率普遍適用的公式；能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變才能得出正確答案．