Question

【题目】如图所示为磁悬浮列车模型，质量M=2kg的绝缘板底座静止在动摩擦因数μ1=0.1的粗糙水平地面上。位于磁场中的正方形金属框ABCD为动力源，其质量m＝2kg，边长为1m，电阻为，与绝缘板间的动摩擦因数μ2=0.2．为AD、BC的中点。在金属框内有可随金属框同步移动的磁场，区域内磁场如图a所示，CD恰在磁场边缘以外；区域内磁场如图b所示，AB恰在磁场边缘以内（g=10m/s2）。若绝缘板足够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则金属框从静止释放后（ ）

A.若金属框固定在绝缘板上，金属框的加速度为2m/s2

B.若金属框固定在绝缘板上，金属框的加速度为1m/s2

C.若金属框不固定，金属框的加速度为6m/s2，绝缘板的加速度为1m/s2

D.若金属框不固定，金属框的加速度为2m/s2，绝缘板仍静止

Answer 1

【答案】BD

【解析】

AB．若金属框固定在绝缘板上，区域磁场变化，产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律有

E==0.5V

根据欧姆定律可知，回路中的电流为

I==8A

AB边受到安培力作用

F=BIL=8N

根据牛顿第二定律有

代入数据解得a=1m/s2，故A错误，B正确。

CD．若金属框不固定在绝缘板上，对金属框，由牛顿第二定律，则有

解得a框=2m/s2

对绝缘板，由牛顿第二定律，则有

解得：a板=0，则金属框的加速度为2m/s2，绝缘板仍静止，故C错误，D正确。

故选BD。