Question

【題目】如圖所示，光滑導軌傾斜放置，下端連一燈泡，勻強磁場垂直于導軌平面，當金屬棒ab（電阻不計）沿導軌下滑達到穩定狀態時，燈泡的電功率為P，導軌和導線電阻不計．要使燈泡在金屬棒穩定運動狀態下的電功率為2P，下列辦法中可行的是

A. 將導軌間距變為原來的倍

B. 換一阻值為原來阻值的燈泡

C. 換一質量為原來質量倍的金屬棒

D. 將磁感應強度B變為原來的倍

Answer 1

【答案】AC

【解析】A項：當ab棒下滑到穩定狀態時，有mgsinθ=FA，又安培力 ，則，由能量守恒定律得，燈泡的功率

A項：將導軌間距變為原來的，P變為原來的2倍，故A正確；

B項：換一個電阻為原來一半的燈泡，P變為原來的二分之一，故B錯誤；

C項：當換一根質量為原來倍的金屬棒時，P變為原來的2倍，故C正確；

D項：將磁感應強度B變為原來的倍，P變為原來的二分之一，故D錯誤。

點晴：本題分別從力的角度和能量角度研究電磁感應現象，ab棒下滑過程中先做變加速運動，后做勻速運動，達到穩定狀態，根據平衡條件得出導體的重力與速度的關系，由能量守恒定律得出燈泡的功率與速度的關系式，再分析什么條件下燈泡的功率變為2倍。