如圖所示，兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面。質量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動。重力加速度為g。以下說法正確的是（    ）
A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為
B．cd桿所受摩擦力為零
C．回路中的電流強度為BL(v1＋v2)/2R
D．μ與v1大小的關系為μ＝2Rmg/BLv1
AD

試題分析：當導體棒ab勻速向右運動時，切割磁感線在回路中產(chǎn)生感應電流，cd運動時不切割磁感線，由右手定則知感應電流方向從a到b，再由左手定則判斷出導體棒ab受到水平向左的安培力。導體棒cd受到水平向右的安培力，使導體棒和軌道之間產(chǎn)生彈力，從而使cd受到向上的摩擦力，把物體的受力分析清楚，然后根據(jù)物體的平衡即可求解。導體切割磁感線時產(chǎn)生沿abdc方向的感應電流，感應電動勢的大小為：，感應電流為,故ab受到水平向左的安培力，由于導體棒ab勻速向右運動，由平衡條件知，故，A選項正確，C選項錯誤；導體棒cd運動時，受到摩擦力和導體棒cd重力平衡，有：μBIL =mg ，解得：，故B選項錯誤D選項正確。本題涉及電磁感應過程中的復雜受力分析，解決這類問題的關鍵是，根據(jù)法拉第電磁感應定律判斷感應電流方向，然后根據(jù)安培定則或楞次定律判斷安培力方向，進一步根據(jù)運動狀態(tài)列方程求解
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑的水平桌面上放著兩個完全相同的環(huán)形金屬導體a和b，條形永久磁鐵N極豎直向下靠近兩環(huán)，則：（　�。�
A．a(chǎn)，b互相靠近B．a(chǎn)，b互相遠離
C．a(chǎn)，b均靜止不動D．a(chǎn)，b向上跳起

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，足夠長的U型光滑金屬導軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN與PQ平行且間距為L，導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計．金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒接入電路的電阻為R，當流過ab棒某一橫截面的電荷量為q時，ab棒的速度大小為v，則ab棒在這一過程中(　　)．
A．運動的平均速度大小為v
B．下滑的位移大小為
C．產(chǎn)生的焦耳熱為qBLv
D．受到的最大安培力大小為sin θ

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，間距為l的光滑平行金屬導軌與水平面夾角30o，導軌電阻不計，正方形區(qū)域abcd內勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直導軌向上。甲、乙兩金屬桿電阻相同、質量均為m，垂直于導軌放置。起初甲金屬桿處在磁場的上邊界ab上，乙在甲上方距甲也為l處。現(xiàn)將兩金屬桿同時由靜止釋放，釋放同時在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的拉力，使甲金屬桿始終以大小為的加速度沿導軌向下勻加速運動，已知乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動，重力加速度為g，則以下正確的是
A．每根金屬桿的電阻
B．甲金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中，拉力對桿做的功在數(shù)值上等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱
C．乙金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中，安培力的功率是
D．乙金屬桿進入磁場直至出磁場過程中回路中通過的電量為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在傾角為30°的絕緣斜面上，固定兩條無限長的平行光滑金屬導軌，勻強磁場B垂直于斜面向上，磁感應強度B=0.4T，導軌間距L=0.5m，兩根金屬棒ab、cd與導軌垂直地放在導軌上，金屬棒質量mab=0.1kg，mcd=0.2kg，每根金屬棒的電阻均為r＝0.2W，導軌電阻不計．當用沿斜面向上的拉力拉動金屬棒ab勻速向上運動時．cd金屬棒恰在斜面上保持靜止。求：

(1) 金屬棒cd兩端電勢差Ucd；
(2) 作用在金屬棒ab上拉力的功率。(g取10m/s2)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

長0.1m的直導線在B＝1T的勻強磁場中，以10m/s的速度運動，導線中產(chǎn)生的感應電動勢 (     )
A．一定是1VB．可能是0.5VC．可能為零D．最大值為1V

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩光滑導軌相距為L，傾斜放置，與水平地面夾角為θ，上端接一電容為C的電容器。導軌上有一質量為m長為L的導體棒平行地面放置，導體棒離地面的高度為h，磁感強度為B的勻強磁場與兩導軌所決定的平面垂直，開始時電容器不帶電。將導體棒由靜止釋放，整個電路電阻不計，則（    ）
A．導體棒先做加速運動，后作勻速運動
B．導體棒一直做勻加速直線運動，加速度為
C．導體棒落地時瞬時速度
D．導體棒下落中減少的重力勢能轉化為動能，機械能守恒

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距離L=0.5m，其電阻不計，兩導軌及其構成的平面與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置，且都與導軌始終有良好接觸。已知兩金屬棒質量均為m=0.02kg，電阻相等且不可忽略。整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.2T，金屬棒ab在平行于導軌向上的力F作用下，沿導軌向上勻速運動，而金屬棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m／s，求：

（1）通過金屬棒cd的電流大小、方向；
（2）金屬棒ab受到的力F大小；
（3）若金屬棒cd的發(fā)熱功率為0.1W，金屬棒ab的速度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，閉合導線框的質量可以忽略不計，將它從圖示位置勻速拉出勻強磁場.若第一次用0.3 s時間拉出，外力做的功為W1，通過導線截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s時間拉出，外力所做的功為W2，通過導線截面的電荷量為q2,則（ ）
A．W1<W2,q1<q2
B．W1<W2,q1=q2
C．W1>W2,q1=q2
D．W1>W2,q1>q2

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