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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,接触良好,形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数为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杆也正好以速率v2向下匀速运动.重力加速度为g.有以下四种说法:
①ab杆所受拉力F的大小为μmg+
B2L2
v
 
1
2R

②cd杆所受摩擦力为零;
③回路中的电流强度为
BL(v1+v2)
2R

④μ与v1大小的关系为μ=
2Rmg
B2L2v1

以上说法中正确的是(  )
分析:当导体棒ab匀速向右运动时,切割磁感线(cd运动时不切割磁感线),在回路中产生感应电流,从而使导体棒ab受到水平向左的安培力.导体棒cd受到水平向右的安培力,使导体棒和轨道之间产生弹力,从而使cd受到向上的摩擦力,把力分析清楚,然后根据受力平衡求解.
解答:解:导体切割磁感线时产生沿abdc方向的感应电流,大小为:I=
BLv1
2R
 
导体ab受到水平向左的安培力,由受力平衡得:BIL+mgμ=F
导体棒cd运动时,在竖直方向受到摩擦力和重力平衡,有:f=BILμ=mg
联立以上各式解得:F=mgμ+
B2L2v1
2R
,μ=
2Rmg
B2L2v1
,故①④正确.
故选:B
点评:本题涉及电磁感应过程中的复杂受力分析,解决这类问题的关键是,根据法拉第电磁感应定律判断感应电流方向,然后根据安培定则或楞次定律判断安培力方向,进一步根据运动状态列方程求解.
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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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(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
(3)在AB棒由静止开始下落的同时,磁场的磁感应强度从B0开始变化,要使AB棒中无感应电流产生,求B随时间变化规律.

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