Question

如图所示，一个很长的光滑导体框倾斜放置，顶端接有一个灯泡，匀强磁场垂直于线框所在平面，当跨放在导轨上的金属棒下滑达稳定速度后，小灯泡获得一个稳定的电功率，除小灯泡外其他电阻均不计，则若使小灯泡的电功率提高一倍，下列措施可行的是（    ）

A．换用一个电阻为原来2倍的小灯泡

B．将金属棒质量增为原来的2倍

C．将导体框宽度减小为原来的一半

D．将磁感应强度减小为原来的

Answer

AD

【解析】

试题分析：当ab棒下滑到稳定状态时做匀速直线运动，根据平衡条件有：，

又安培力得，①

由能量守恒定律得，灯泡的功率②

换用一个电阻为原来2倍的灯泡，由①得知，v变为原来的2倍，由②得知，P变为原来的2倍，故A正确；当换一根质量为原来2倍的金属棒时，由①得知，v变为原来的2倍，由②得知，P变为原来的4倍，故B错误；当把导轨间的距离增大为原来的倍时，即L变为倍，由①得知，v变为原来4倍，由②得知，P变为原来的4倍，不符合条件，故C错误；当把磁感应强度B增为原来的倍，由①得知，v变为原来的2倍，由②得知，P变为原来的2倍，故D正确。

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率

【名师点睛】ab棒下滑过程中先做变加速运动，后做匀速运动，达到稳定状态，根据平衡条件得出ab的重力的分力与速度的关系，由能量守恒定律得出灯泡的电功率与速度的关系式，再分析什么条件下灯泡的功率变为2倍。