题目内容
两根相距为L的足够长的金属直角导轨如右图所示放置,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.以下说法正确的是( )![]()
A.ab杆所受拉力F的大小为μmg+
B.cd杆所受摩擦力为零
C.回路中的电流为
D.μ与v1大小的关系为![]()
AD
解析:由于两根金属细杆处于匀强磁场中,ab杆的运动方向与磁场垂直,会产生感应电动势,cd杆的运动方向与磁场方向平行,不产生感应电动势,ab杆的感应电动势为ε=BLv1,整个回路中的感应电流为
,C错.由左手定则判断,ab杆受到的安培力方向向左,大小为F′=BIL=
,cd杆受到的安培力方向向右,大小也为
,cd杆与金属导轨之间存在压力,存在摩擦力,故B错.接下来可由力学知识分别对两杆的受力进行分析,ab杆受拉力、摩擦力、安培力作用,合力为0,F=f+F′=μmg+
,A正确.对cd杆,受到重力和摩擦力,有G=f′,即mg=
,所以
,D对.故正确选项为AD.
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