如圖所示，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(shuō)法正確的是（    ）
A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為
B．cd桿所受摩擦力為零
C．回路中的電流強(qiáng)度為BL(v1＋v2)/2R
D．μ與v1大小的關(guān)系為μ＝2Rmg/BLv1
AD

試題分析：當(dāng)導(dǎo)體棒ab勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，cd運(yùn)動(dòng)時(shí)不切割磁感線，由右手定則知感應(yīng)電流方向從a到b，再由左手定則判斷出導(dǎo)體棒ab受到水平向左的安培力。導(dǎo)體棒cd受到水平向右的安培力，使導(dǎo)體棒和軌道之間產(chǎn)生彈力，從而使cd受到向上的摩擦力，把物體的受力分析清楚，然后根據(jù)物體的平衡即可求解。導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生沿abdc方向的感應(yīng)電流，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為：，感應(yīng)電流為,故ab受到水平向左的安培力，由于導(dǎo)體棒ab勻速向右運(yùn)動(dòng)，由平衡條件知，故，A選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒cd運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到摩擦力和導(dǎo)體棒cd重力平衡，有：μBIL =mg ，解得：，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤D選項(xiàng)正確。本題涉及電磁感應(yīng)過(guò)程中的復(fù)雜受力分析，解決這類(lèi)問(wèn)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(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑的水平桌面上放著兩個(gè)完全相同的環(huán)形金屬導(dǎo)體a和b，條形永久磁鐵N極豎直向下靠近兩環(huán)，則：（　�。�
A．a(chǎn)，b互相靠近B．a(chǎn)，b互相遠(yuǎn)離
C．a(chǎn)，b均靜止不動(dòng)D．a(chǎn)，b向上跳起

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，足夠長(zhǎng)的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．金屬棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過(guò)ab棒某一橫截面的電荷量為q時(shí)，ab棒的速度大小為v，則ab棒在這一過(guò)程中(　　)．
A．運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為v
B．下滑的位移大小為
C．產(chǎn)生的焦耳熱為qBLv
D．受到的最大安培力大小為sin θ

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角30o，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，正方形區(qū)域abcd內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌向上。甲、乙兩金屬桿電阻相同、質(zhì)量均為m，垂直于導(dǎo)軌放置。起初甲金屬桿處在磁場(chǎng)的上邊界ab上，乙在甲上方距甲也為l處�，F(xiàn)將兩金屬桿同時(shí)由靜止釋放，釋放同時(shí)在甲金屬桿上施加一個(gè)沿著導(dǎo)軌的拉力，使甲金屬桿始終以大小為的加速度沿導(dǎo)軌向下勻加速運(yùn)動(dòng)，已知乙金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，則以下正確的是
A．每根金屬桿的電阻
B．甲金屬桿在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，拉力對(duì)桿做的功在數(shù)值上等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱
C．乙金屬桿在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，安培力的功率是
D．乙金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)直至出磁場(chǎng)過(guò)程中回路中通過(guò)的電量為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在傾角為30°的絕緣斜面上，固定兩條無(wú)限長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，導(dǎo)軌間距L=0.5m，兩根金屬棒ab、cd與導(dǎo)軌垂直地放在導(dǎo)軌上，金屬棒質(zhì)量mab=0.1kg，mcd=0.2kg，每根金屬棒的電阻均為r＝0.2W，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．當(dāng)用沿斜面向上的拉力拉動(dòng)金屬棒ab勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)．cd金屬棒恰在斜面上保持靜止。求：

(1) 金屬棒cd兩端電勢(shì)差Ucd；
(2) 作用在金屬棒ab上拉力的功率。(g取10m/s2)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

長(zhǎng)0.1m的直導(dǎo)線在B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以10m/s的速度運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) (     )
A．一定是1VB．可能是0.5VC．可能為零D．最大值為1V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩光滑導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)，傾斜放置，與水平地面夾角為θ，上端接一電容為C的電容器。導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒平行地面放置，導(dǎo)體棒離地面的高度為h，磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與兩導(dǎo)軌所決定的平面垂直，開(kāi)始時(shí)電容器不帶電。將導(dǎo)體棒由靜止釋放，整個(gè)電路電阻不計(jì)，則（    ）
A．導(dǎo)體棒先做加速運(yùn)動(dòng)，后作勻速運(yùn)動(dòng)
B．導(dǎo)體棒一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為
C．導(dǎo)體棒落地時(shí)瞬時(shí)速度
D．導(dǎo)體棒下落中減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，機(jī)械能守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距離L=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，且都與導(dǎo)軌始終有良好接觸。已知兩金屬棒質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻相等且不可忽略。整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，金屬棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而金屬棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m／s，求：

（1）通過(guò)金屬棒cd的電流大小、方向；
（2）金屬棒ab受到的力F大�。�
（3）若金屬棒cd的發(fā)熱功率為0.1W，金屬棒ab的速度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng).若第一次用0.3 s時(shí)間拉出，外力做的功為W1，通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s時(shí)間拉出，外力所做的功為W2，通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為q2,則（ ）
A．W1<W2,q1<q2
B．W1<W2,q1=q2
C．W1>W2,q1=q2
D．W1>W2,q1>q2

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案