Question

【題目】兩根相距1m的足夠長的金屬彎角光滑導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一段在同一水平面內(nèi)，另一段與水平面的夾角為37°，質(zhì)量均為 0.1 kg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，回路的總電阻為2Ω，整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為1T、方向豎直向上的勻強磁場中，當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F的作用下以速率v（未知）沿導(dǎo)軌勻速運動時，cd桿也以速率v沿導(dǎo)軌向上勻速運動。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說法正確的是

A.回路中的感應(yīng)電流為0.6A

B.cd桿所受安培力的大小為0.75N

C.水平拉力F的功率為5.625W

D.3 s內(nèi)通過ab桿的電荷量為3.75C

Answer 1

【答案】BC

【解析】

AB.對于cd桿，分析受力如圖:

根據(jù)平衡條件得：F安=mgtan37°；

對ab桿，由于感應(yīng)電流的大小、導(dǎo)線的長度相等，兩桿所受的安培力大小相等，由平衡條件得知，F=F安，則得：F=mgtan37°=0.75N.cd桿所受的安培力F安=BIL，則得電流為;故A錯誤、B正確.

C.回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=IR=1.5V，根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢計算公式可得：E=BLv-BLvcos37°，解得：v=7.5m/s，所以水平拉力F的功率為P=Fv=5.625W;故C正確.

D.3s內(nèi)通過ab桿的電荷量為q=It=2.25C;故D錯誤.