兩根相距L的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如右圖所示放置,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.a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為μmg+B.cd桿所受摩擦力為零
C.回路中的電流強(qiáng)度為D.μ與V1大小的關(guān)系為
AD

試題分析:導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生沿abdc方向的感應(yīng)電流,大小為:
導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力,由受力平衡得: 
導(dǎo)體棒cd運(yùn)動(dòng)時(shí),在豎直方向受到摩擦力和重力平衡,有:           
聯(lián)立以上各式解得:,故BC錯(cuò)誤,AD正確.
故選AD.
點(diǎn)評(píng):本題涉及電磁感應(yīng)過程中的復(fù)雜受力分析,解決這類問題的關(guān)鍵是,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律判斷感應(yīng)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(jìn)一步根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列方程求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,光滑絕緣水平桌面上直立一個(gè)單匝正方形導(dǎo)線框ABCD,線框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=4 m、總電阻為R=1Ω.在直角坐標(biāo)系xOy中,有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界與x軸重合,上邊界滿足曲線方程y=2sinx(m),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2 T.線框在沿x軸正方向的拉力F作用下,以速度v=1 m/s水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),直到拉出磁場(chǎng).

(1) 求線框中AD兩端的最大電壓;
(2) 在圖乙中畫出運(yùn)動(dòng)過程中線框i-t圖象,并估算磁場(chǎng)區(qū)域的面積(估算結(jié)果保留2位有效數(shù)字);
(3) 求線框在穿越整個(gè)磁場(chǎng)的過程中,拉力F所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,固定在水平桌面上的光滑金屬框架cdef處于豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.金屬桿ab與金屬框架接觸良好.此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形,金屬桿的電阻為r,其余部分電阻不計(jì).

⑴若從t=0時(shí)刻起,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,每秒鐘增量為k,施加一水平拉力保持金屬桿靜止不動(dòng),求金屬桿中的感應(yīng)電流.
⑵在情況⑴中金屬桿始終保持不動(dòng),當(dāng)t= t1秒末時(shí),求水平拉力的大小.
⑶若從t=0時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,當(dāng)金屬桿在框架上以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),可使回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流.寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,MN、PQ為兩條平行放置的金屬導(dǎo)軌,左端接有定值電阻R,金屬棒AB斜放在兩導(dǎo)軌之間,與導(dǎo)軌接觸良好,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面,設(shè)金屬棒與兩導(dǎo)軌接觸點(diǎn)之間的距離為l,金屬棒與導(dǎo)軌間夾角為60°,以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng),不計(jì)導(dǎo)軌和棒的電阻,則流過金屬棒中的電流為(   )
A.I=      B.I=
C.I=D.I=

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖:a、b二銅線框由同一高度從靜止同時(shí)釋放,a導(dǎo)線粗,b導(dǎo)線細(xì)。經(jīng)過同一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則(   )
A.a(chǎn)先落地B.b先落地
C.同時(shí)落地D.不能確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖(甲)所示的滑輪,它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線,線的一端系一重物,另一端系一質(zhì)量為m的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF,在QF之間連接有阻值為R的電阻,其余電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。開始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌下端,將質(zhì)量為M的重物由靜止釋放,重物最終能勻速下降。運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,已知重力加速度為g,忽略所有摩擦。

(1)重物勻速下降的速度v的大小是多少?
(2)對(duì)一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,重物的質(zhì)量M取不同的值,測(cè)出相應(yīng)的重物做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度,可得出v-M實(shí)驗(yàn)圖線。圖(乙)中畫出了磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2時(shí)的兩條實(shí)驗(yàn)圖線,試根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算B1和B2的比值。
(3)若M從靜止到勻速的過程中一共下降的高度為h,求這一過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,傾角=30°、寬度L=1m的足夠長(zhǎng)的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上.現(xiàn)用一平行導(dǎo)軌的牽引力F,牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1、垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab,由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)(ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦)。問:

(1)若牽引力為恒力,且F=9N,求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1
(2)若牽引力功率恒為72W,求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2
(3)若金屬棒受向上拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí),突然撤去力,此后金屬棒又前進(jìn)了0.48m ,從撤力至棒速為0的過程中,金屬棒發(fā)熱1.12J。問撤力時(shí)棒速v3多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)為L(zhǎng),垂直磁場(chǎng)放置,ab棒以a端為軸在紙面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖所示),則a、b兩端的電勢(shì)差
         (2分),              端電勢(shì)高。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.正方形金屬框abcd可繞光滑軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng),邊長(zhǎng)為L(zhǎng),總電阻為R,ab邊質(zhì)量為m,其他三邊質(zhì)量不計(jì),現(xiàn)將abcd拉至水平位置,并由靜止釋放,經(jīng)時(shí)間t到達(dá)豎直位置,產(chǎn)生熱量為Q,若重力加速度為g,則ab邊在最低位置所受安培力大小等于(  ).

A.
B.BL
C.
D.

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同步練習(xí)冊(cè)答案