兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬?gòu)澖枪饣瑢?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(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v沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)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( 。
分析:ab桿和cd桿均處于平衡狀態(tài),運(yùn)用平衡條件分別對(duì)兩桿研究,即可求得F的大小;對(duì)于cd桿分析,由平衡條件求解感應(yīng)電流;回路中電流的總功率等于拉力的功率,由公式P=Fv求出.根據(jù)安培力與速度的關(guān)系,推導(dǎo)出m與v的關(guān)系.
解答:解:
A、對(duì)于cd桿,分析受力如圖,根據(jù)平衡條件得:F=mgtan37°;對(duì)ab桿,由于感應(yīng)電流的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)度相等,兩桿所受的安培力大小相等,由平衡條件得知,F(xiàn)=F,則得:F=mg tan37°.故A正確.
B、cd桿所受的安培力F=BIL,又F=mgtan37°,則得電流為 I=
mgtan37°
BL
,故B錯(cuò)誤.
C、回路中電流的總功率等于拉力的功率,為P=Fv=mgvtan37°,故C錯(cuò)誤.
D、根據(jù)E=BLv,I=
E
2R
,F(xiàn)=BIL得,F(xiàn)=
B2L2v
2R
,結(jié)合F=mgtan37°,得:m=
B2L2v
2Rgtan37°
.故D正確.
故選:AD
點(diǎn)評(píng):本題要熟練運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律、平衡方程等規(guī)律,強(qiáng)調(diào)受力分析的正確性,同時(shí)突出克服安培力所做的功等于產(chǎn)生的焦耳熱.
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?重慶)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(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.下列說法中正確的是(  )

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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(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,桿與水平和豎直導(dǎo)軌之間有相同的動(dòng)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(chǎng)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(dòng)時(shí),cd桿也正好以某一速度向下做勻速運(yùn)動(dòng).設(shè)運(yùn)動(dòng)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(dòng)的速度v1;
(2)ab桿所受拉力F,
(3)ab桿以v1勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿 以v2(v2已知)勻速運(yùn)動(dòng),則在cd桿向下運(yùn)動(dòng)h過程中,整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

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精英家教網(wǎng)兩根相距為l的足夠長(zhǎng)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(dòng)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(chǎng)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(dòng)時(shí),cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動(dòng),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(dòng)的速度v1的大。

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兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)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(chǎng)中,重力加速度為g.
精英家教網(wǎng)
(1)若固定AB棒,磁場(chǎng)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(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的大小
(2)若磁場(chǎng)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(chǎng)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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