Question

兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v₁沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度v₂向下勻速運(yùn)動(dòng).重力加速度為g.以下說法正確的是（    ）

A.ab桿所受拉力F的大小為μmg+

B.cd桿所受摩擦力為零

C.回路中的電流為

D.μ與v₁大小的關(guān)系為μ=

Answer 1

AD

解析：cd桿的速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度平行，只有ab桿運(yùn)動(dòng)時(shí)使回路內(nèi)的磁通量發(fā)生變化.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：回路中的電動(dòng)勢(shì)：E==BLv₁                         ①

根據(jù)閉合電路的歐姆定律：I=                                               ②

ab桿所受安培力：F_安=BIL                                                     ③

ab桿勻速運(yùn)動(dòng)：F=F_安+f₁                                                                                  ④

又f₁=μmg                                                                    ⑤

由①②③④⑤得：F=μmg+

回路中的電流：I=

cd桿勻速運(yùn)動(dòng)：mg-f₂=0                                                      ⑦

又f₂=μF_安=                                                        ⑧

由⑦⑧得：μ=.