如圖所示,兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(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)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ,導(dǎo)軌電阻不計,回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應(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)動時,cd桿也正好以速度V2向下勻速運(yùn)動.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+
B2L2V1
2R
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=
2mgR
B2L2v1

由右手定則可知,回路中感應(yīng)電流方向?yàn)椋篴bdca,
感應(yīng)電流大。篒=
BLv1
2R

導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力,由受力平衡得:BIL+μmg=F②
導(dǎo)體棒cd運(yùn)動時,受到向右的安培力,的摩擦力不為零,
cd受到摩擦力和重力平衡,由平衡條件得:μBIL=mg ③
聯(lián)立以上各式解得:F=μmg+
B2L2v1
2R
,μ=
2mgR
B2L2v1
,故AD正確,BC錯誤.
故選:AD.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,A、B兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞成,A有10匝,B有20匝,兩圓線圈半徑之比為2:1.均勻磁場只分布在B線圈內(nèi).當(dāng)磁場隨時間均勻減弱時( 。
A.A中無感應(yīng)電流
B.A、B中均有恒定的感應(yīng)電流
C.A、B中感應(yīng)電動勢之比為2:1
D.A、B中感應(yīng)電流之比為1:2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,讓閉合矩形線圈abcd從高處自由下落一段距離后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,從bc邊開始進(jìn)入磁場到ad邊剛進(jìn)入磁場的這一段時間里,圖5所示的四個V-t圖象中,肯定不能表示線圈運(yùn)動情況的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在光滑水平面上有一長為L1、寬為L2的單匝矩形閉合導(dǎo)體線框abcd,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場中,其ab邊與磁場的邊界重合.線框由同種粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成,它的總電阻為R.現(xiàn)將用垂直于線框ab邊的水平拉力,將線框以速度v向右沿水平方向勻速拉出磁場,此過程中保持線框平面與磁感線垂直,且ab邊與磁場邊界平行.求線框被拉出磁場的過程中:
(1)通過線框的電流;
(2)線框中產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)線框中a、b兩點(diǎn)間的電壓大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示.水平放置的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd處于勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ef靜止于導(dǎo)軌上.導(dǎo)軌的另一端經(jīng)過開關(guān)S與平行板電容器相連,開始時,開關(guān)打開,電容器上板帶正電,帶電量為Q.現(xiàn)閉合開關(guān)S,金屬棒開始運(yùn)動,則下列說法正確的有( 。
A.電容器所帶電量逐漸減少,最后變?yōu)榱?/td>
B.電容器兩板問場強(qiáng)逐漸減小,最后保持一個定值不變
C.金屬棒中電流先增大后減小,最后減為零
D.金屬棒的速度逐漸增大,最后保持一個定值不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,MN、PQ是與水平面成θ角的兩條平行光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌,其電阻忽略不計.空間存在著垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.導(dǎo)體棒ab、cd垂直于導(dǎo)軌放置,且與軌道接觸良好,每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m,電阻均為r,軌道寬度為L.與導(dǎo)軌平行的絕緣細(xì)線一端固定,另一端與ab棒中點(diǎn)連接,細(xì)線承受的最大拉力Tm=2mgsinθ.今將cd棒由靜止釋放,則細(xì)線被拉斷時,cd棒的( 。
A.速度大小是
2mgrsinθ
B2L2
B.速度大小是
mgrsinθ
B2L2
C.加速度大小是2gsinθ
D.加速度大小是0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,MN、PQ為間距l(xiāng)=1m足夠長的f行導(dǎo)軌,NQ⊥MN,導(dǎo)軌的電阻均不計.導(dǎo)軌平面與水平面問的夾角θ=37°,NQ間連接有一個R=4Ω的電阻.有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T.將一質(zhì)量為m=O.1kg電阻未知的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時達(dá)到穩(wěn)定速度,已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C,且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示,沒金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與NQ平行.
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2),求:
(1)金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ.
(2)cd離NQ的距離x.
(3)金屬捧滑行至cd處的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,磁場寬度為3m.一正方形屬框邊長L=1m,每邊電阻為0.2Ω,金屬框以10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū),其平面始終保持與磁感線向垂直.則金屬框穿過磁場區(qū)域的過程中,金屬框內(nèi)的感應(yīng)電流的最大值為(  )
A.1.5AB.2.0AC.2.5AD.3.5A

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,寬度為L=0.40m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=2.0Ω的電阻.導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.40T.一根質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動,運(yùn)動速度v=0.50m/s,在運(yùn)動過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直.求:
(1)在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小;
(2)作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大小及拉力的功率;
(3)當(dāng)導(dǎo)體棒移動50cm時撤去拉力,求整個運(yùn)動過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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