兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(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,方向水平向右的勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動時(shí),cd桿也正好以某一速度向下勻速運(yùn)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μmg+
B2L2v
2R
B.cd桿所受摩擦力為零
C.cd桿向下勻速運(yùn)動的速度為
2mgR
B2L2
D.a(chǎn)b桿所受摩擦力為2μmg
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cd桿勻速向下運(yùn)動時(shí),切割磁感線(ab運(yùn)動時(shí)不切割磁感線),根據(jù)右手定則可知,在回路中產(chǎn)生cdba方向的感應(yīng)電流.根據(jù)左手定則可知,cd桿受到豎直向上的安培力,ab桿受到豎直向下的安培力.
cd桿在水平方向不受力,雖然跟導(dǎo)軌接觸,但沒有擠壓,所以cd不受摩擦力,故B選項(xiàng)正確.
cd桿只受重力和豎直向上的安培力,由二力平衡可知,mg=BIL.a(chǎn)b桿水平方向上受摩擦力和拉力F,由二力平衡可知,F(xiàn)=f,又f=μ(mg+BIL),所以,F(xiàn)=f=2μmg,故A選項(xiàng)錯(cuò),D選項(xiàng)正確.
cd桿向下勻速勻速時(shí),產(chǎn)生的電動勢E=BLV,故回路中的電流為I=
E
2R
=
BLV
2R
,又BIL=mg,所以V=
2mgR
B2L2
,故C選項(xiàng)正確.
故選:BCD
練習(xí)冊系列答案
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(2006?重慶)兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一部分在同一水平面內(nèi),另一部分垂直于水平面.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)動時(shí),cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動.重力加速度為g.下列說法中正確的是( 。

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兩根相距為L的足夠長的金屬彎角光滑導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊與水平面的夾角為37°,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,導(dǎo)軌的電阻不計(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)磁場中,當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動時(shí),cd桿恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g,以下說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(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,桿與水平和豎直導(dǎo)軌之間有相同的動摩擦因數(shù)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)磁場中.當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動時(shí),cd桿也正好以某一速度向下做勻速運(yùn)動.設(shè)運(yùn)動過程中金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌接觸良好.重力加速度為g.求:
(1)ab桿勻速運(yùn)動的速度v1;
(2)ab桿所受拉力F,
(3)ab桿以v1勻速運(yùn)動時(shí),cd桿 以v2(v2已知)勻速運(yùn)動,則在cd桿向下運(yùn)動h過程中,整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)兩根相距為l的足夠長的直角平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN如圖所示Z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)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ,每根桿的電阻均為R,導(dǎo)軌電阻不計(jì).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)磁場中.當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌勻速向右運(yùn)動時(shí),cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動,重力加為g.試求:
(1)作用于ab桿的拉力F;
(2)ab桿勻速運(yùn)動的速度v1的大。

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兩根相距為L的足夠長的金屬導(dǎo)軌豎直放置,上端通過導(dǎo)線連接阻值為R的電阻,棒與上端距離為h,電路中除R外其它電阻不計(jì).整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面的磁場中,重力加速度為g.
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(1)若固定AB棒,磁場的磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示的規(guī)律變化,求AB棒中的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的大小
(2)若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B0,使AB棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下落,其速度υ隨時(shí)間t按圖丙的規(guī)律變化,求AB棒的質(zhì)量
(3)在AB棒由靜止開始下落的同時(shí),磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度從B0開始變化,要使AB棒中無感應(yīng)電流產(chǎn)生,求B隨時(shí)間變化規(guī)律.

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