题目内容
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素相同，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。求：
①回路中的电流强度是多少？
②动摩擦因素μ是多少？
③拉力F等于多少？
【答案】
①I=BLv1/2R②μ=2mgR/B2L2v1③F=2m2g2R/B2L2v1+ B2L2v1/2R
【解析】①根据法拉第电磁感应定律E=BLv1，
由闭合电路欧姆定律I=E/2R，
得：I=BLv1/2R；…… 4分
②对cd：其安培力F安培=ILB，
∵ 平衡，∴ μF安培=mg；
μ=2mgR/B2L2v1 ； …… 4分
③ 对ab：其安培力F´安培=F安培
∵ 平衡，∴ F-μmg- F´安培=0 ，
F=2m2g2R/B2L2v1+ B2L2v1/2R。 …… 4分
练习册系列答案
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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：
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