两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一部分在同一水平面内,另一部分垂直于水平面.质量均为m的金属细杆

两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一部分在同一水平面内,另一部分垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.下列说法中正确的是(  )
A. ab杆所受拉力F的大小为
B2L2v1
2R
+μmg
B. cd杆所受摩擦力为零
C. 回路中的电流强度为
BL(v1+v2)
2R

D. μ与v1大小的关系为μ=[2RmgB2L2v1
yeboyb128 1年前 已收到3个回答 举报

candyhefen 幼苗

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解题思路:当导体棒ab匀速向右运动时,切割磁感线,cd运动时不切割磁感线,在回路中产生感应电流,从而使导体棒ab受到水平向左的安培力.导体棒cd受到水平向右的安培力,使导体棒和轨道之间产生弹力,从而使cd受到向上的摩擦力,把力分析清楚,然后根据受力平衡求解.

A、导体切割磁感线时产生沿abdca方向的感应电流,大小为:I=
BLv1/2R]①
导体ab受到水平向左的安培力,由受力平衡得:BIL+mgμ=F ②
导体棒cd运动时,在竖直方向受到摩擦力和重力平衡,有:f=BILμ=mg ③
联立以上各式解得:F=mgμ+
B2L2v1
2R,μ=
2Rmg
B2L2v1
故AD正确,BC错误.
故选AD.

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;力的合成与分解的运用;闭合电路的欧姆定律;安培力.

考点点评: 本题是又杆类型,涉及电磁感应过程中的复杂受力分析,解决这类问题的关键是,根据法拉第电磁感应定律判断感应电流方向,然后根据安培定则或楞次定律判断安培力方向,进一步根据运动状态列方程求解.

1年前

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qiushuiwuhan 幼苗

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无正确答案 F=μmg+B²L²v1/2R A错 cd杆受摩擦力mgB错 I=BLv1/2R C错 时间t内通过cd杆的电荷量是BLv₁t/2R
原因cd杆不切割磁感线,不是电源mg=μB²L²v1/2R

1年前

2

zixiaxianzi 幼苗

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1年前

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