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两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边与水平面的夹角为37°,质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,导轨的电阻不计,回路总电阻为2R,整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中,当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时,cd杆恰好处于静止状态,重力加速度为g,以下说法正确的是

A.ab杆所受拉力F的大小为mg sin37°
B.回路中电流为
C.回路中电流的总功率为mgv sin37°
D.m与v大小的关系为m=

D

解析试题分析:ab棒切割磁感线产生感应电流,由右手定则知方向由a至b,在cd棒中由d至c,cd棒受力如图:

cd棒受安培力F=ILB=mgtan37°,回路电流I=,ab棒所示安培力与cd棒相同,因ab棒匀速,拉力也等于安培力,又根据功能关系,拉力的功率即为电流的总功率,P=Fv=mgvtan37°,根据闭合电路欧姆定律知电流I=,所以m=,故选项D正确,其余错误。
考点:切割情况下电磁感应 安培力 功能关系 物体平衡条件的应用

练习册系列答案
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(2006?重庆)两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一部分在同一水平面内,另一部分垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.下列说法中正确的是(  )

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两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边与水平面的夹角为37°,质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,导轨的电阻不计,回路总电阻为2R,整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中,当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时,cd杆恰好处于静止状态,重力加速度为g,以下说法正确的是(  )

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精英家教网两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R. 整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动.设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好.重力加速度为g.求:
(1)ab杆匀速运动的速度v1
(2)ab杆所受拉力F,
(3)ab杆以v1匀速运动时,cd杆 以v2(v2已知)匀速运动,则在cd杆向下运动h过程中,整个回路中产生的焦耳热为多少?

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精英家教网两根相距为l的足够长的直角平行金属导轨PQ、MN如图所示Z放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面,质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,每根杆的电阻均为R,导轨电阻不计.整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速向右运动时,cd杆也正好以速度v2向下匀速运动,重力加为g.试求:
(1)作用于ab杆的拉力F;
(2)ab杆匀速运动的速度v1的大小.

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两根相距为L的足够长的金属导轨竖直放置,上端通过导线连接阻值为R的电阻,棒与上端距离为h,电路中除R外其它电阻不计.整个装置处在垂直于导轨平面的磁场中,重力加速度为g.
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(1)若固定AB棒,磁场的磁感强度B随时间t按图乙所示的规律变化,求AB棒中的感应电动势和感应电流的大小
(2)若磁场的磁感应强度大小恒为B0,使AB棒沿导轨由静止开始下落,其速度υ随时间t按图丙的规律变化,求AB棒的质量
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