解题思路:当金属棒的速度为v时,电阻上的电功率为P,ab棒的电阻功率为2P,若此时棒做匀速直线运动,则知重力功率为3P.由电路中总的电功率3P等于导体棒克服安培力做功的功率Fv,可由公式P=Fv求出安培力的大小.
A、由题意,金属棒的速度为v时,电阻上的电功率为P,ab棒与R串联,电流始终相等,则ab棒的电阻功率为2P,电路中总的电功率为3P,根据能量守恒可知,重力功率≥3P.故A错误.
B、当金属棒的速度为v做匀速直线运动时,由功能关系得知,重力功率等于电路中总的电功率3P.故B正确.
C、D导体棒克服安培力做功的功率等于电路中总的电功率,则有 3P=Fv,得安培力大小为F=[3P/v].故C错误,D正确.
故选BD
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;安培力.
考点点评: 本题关键从能量转化和守恒的角度分析重力功率与电功率的关系.对于电磁感应现象中,导体棒克服安培力做功的功率等于电路中总的电功率.