兩根相距為L的足夠長的金屬彎角光滑導軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內,另一邊與水平面的夾角為37°,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,導軌的電阻不計,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v沿導軌勻速運動時,cd桿恰好處于靜止狀態(tài),重力加速度為g,以下說法正確的是( 。
分析:ab桿和cd桿均處于平衡狀態(tài),運用平衡條件分別對兩桿研究,即可求得F的大。粚τ赾d桿分析,由平衡條件求解感應電流;回路中電流的總功率等于拉力的功率,由公式P=Fv求出.根據(jù)安培力與速度的關系,推導出m與v的關系.
解答:解:
A、對于cd桿,分析受力如圖,根據(jù)平衡條件得:F=mgtan37°;對ab桿,由于感應電流的大小、導線的長度相等,兩桿所受的安培力大小相等,由平衡條件得知,F(xiàn)=F,則得:F=mg tan37°.故A正確.
B、cd桿所受的安培力F=BIL,又F=mgtan37°,則得電流為 I=
mgtan37°
BL
,故B錯誤.
C、回路中電流的總功率等于拉力的功率,為P=Fv=mgvtan37°,故C錯誤.
D、根據(jù)E=BLv,I=
E
2R
,F(xiàn)=BIL得,F(xiàn)=
B2L2v
2R
,結合F=mgtan37°,得:m=
B2L2v
2Rgtan37°
.故D正確.
故選:AD
點評:本題要熟練運用法拉第電磁感應定律、平衡方程等規(guī)律,強調受力分析的正確性,同時突出克服安培力所做的功等于產生的焦耳熱.
練習冊系列答案
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(2006?重慶)兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置,它們各有一部分在同一水平面內,另一部分垂直于水平面.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.下列說法中正確的是( 。

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精英家教網(wǎng)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,桿與水平和豎直導軌之間有相同的動摩擦因數(shù)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作用下沿導軌勻速運動時,cd桿也正好以某一速度向下做勻速運動.設運動過程中金屬細桿ab、cd與導軌接觸良好.重力加速度為g.求:
(1)ab桿勻速運動的速度v1;
(2)ab桿所受拉力F,
(3)ab桿以v1勻速運動時,cd桿 以v2(v2已知)勻速運動,則在cd桿向下運動h過程中,整個回路中產生的焦耳熱為多少?

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精英家教網(wǎng)兩根相距為l的足夠長的直角平行金屬導軌PQ、MN如圖所示Z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,每根桿的電阻均為R,導軌電阻不計.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作用下沿導軌勻速向右運動時,cd桿也正好以速度v2向下勻速運動,重力加為g.試求:
(1)作用于ab桿的拉力F;
(2)ab桿勻速運動的速度v1的大小.

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兩根相距為L的足夠長的金屬導軌豎直放置,上端通過導線連接阻值為R的電阻,棒與上端距離為h,電路中除R外其它電阻不計.整個裝置處在垂直于導軌平面的磁場中,重力加速度為g.
精英家教網(wǎng)
(1)若固定AB棒,磁場的磁感強度B隨時間t按圖乙所示的規(guī)律變化,求AB棒中的感應電動勢和感應電流的大小
(2)若磁場的磁感應強度大小恒為B0,使AB棒沿導軌由靜止開始下落,其速度υ隨時間t按圖丙的規(guī)律變化,求AB棒的質量
(3)在AB棒由靜止開始下落的同時,磁場的磁感應強度從B0開始變化,要使AB棒中無感應電流產生,求B隨時間變化規(guī)律.

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