如圖所示，兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面．質量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R．整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中．當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度V1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速度V2向下勻速運動．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．回路中的電流強度為BL
(V1+V2)
2R
D．μ與V1大小的關系為μ=
2mgR
B2L2v1

由右手定則可知，回路中感應電流方向為：abdca，
感應電流大小：I=
BLv1
2R
 ①
導體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：BIL+μmg=F②
導體棒cd運動時，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．
練習冊系列答案
相關習題

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．當磁場隨時間均勻減弱時（　　）
A．A中無感應電流
B．A、B中均有恒定的感應電流
C．A、B中感應電動勢之比為2：1
D．A、B中感應電流之比為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入勻強磁場，從bc邊開始進入磁場到ad邊剛進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的單匝矩形閉合導體線框abcd，處于磁感應強度為B的有界勻強磁場中，其ab邊與磁場的邊界重合．線框由同種粗細均勻的導線制成，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兩點間的電壓大小．

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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軌ab、cd處于勻強磁場中，磁感應強度方向與導軌平面垂直．質量為m、電阻為R的金屬棒ef靜止于導軌上．導軌的另一端經(jīng)過開關S與平行板電容器相連，開始時，開關打開，電容器上板帶正電，帶電量為Q．現(xiàn)閉合開關S，金屬棒開始運動，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磁場，磁感應強度大小為B．導體棒ab、cd垂直于導軌放置，且與軌道接觸良好，每根導體棒的質量均為m，電阻均為r，軌道寬度為L．與導軌平行的絕緣細線一端固定，另一端與ab棒中點連接，細線承受的最大拉力Tm=2mgsinθ．今將cd棒由靜止釋放，則細線被拉斷時，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行導軌，NQ⊥MN，導軌的電阻均不計．導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．有一勻強磁場垂直于導軌平面且方向向上，磁感應強度為B0=1T．將一質量為m=O.1kg電阻未知的金屬棒ab緊靠NQ放置在導軌上，且與導軌接觸良好．現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，當金屬棒滑行至cd處時達到穩(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的關系如圖乙所示，沒金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與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，有界勻強磁場磁感應強度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，金屬框內的感應電流的最大值為（　�。�
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軌固定在絕緣水平面上，導軌的一端連接阻值為R=2.0Ω的電阻．導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.40T．一根質量為m=0.1kg的導體棒MN放在導軌上與導軌接觸良好，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計．現(xiàn)用一平行于導軌的拉力拉動導體棒沿導軌向右勻速運動，運動速度v=0.50m/s，在運動過程中保持導體棒與導軌垂直．求：
（1）在閉合回路中產(chǎn)生的感應電流的大小；
（2）作用在導體棒上的拉力的大小及拉力的功率；
（3）當導體棒移動50cm時撤去拉力，求整個運動過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量．

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