Question

兩根相距為L的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面．質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以某一速度向下勻速運(yùn)動(dòng)．重力加速度為g．以下說(shuō)法正確的是

A．

ab桿所受拉力F的大小為μmg＋

B．

cd桿所受摩擦力為零

C．

cd桿向下勻速運(yùn)動(dòng)的速度為

D．

ab桿所受摩擦力為2μmg

Answer 1

答案：BCD
解析：

ab桿的速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向平行，只有cd桿運(yùn)動(dòng)切割磁感線，設(shè)cd桿向下運(yùn)動(dòng)的速度為v1，根據(jù)閉合電路的歐姆定律及法拉第電磁感應(yīng)定律有：I＝，E＝BLv1 　　cd桿只受到豎直向下的重力mg和豎直向上的安培力作用(因?yàn)?I>cd桿與導(dǎo)軌間沒(méi)有正壓力，所以摩擦力為零)．由平衡條件得：mg＝BLI＝ 　　解得cd桿向下勻速運(yùn)動(dòng)的速度為 　　ab桿的受力如圖所示，根據(jù)平衡條件可得：FN＝2 mg，F＝Ff＝2 μmg 　　綜上所述，選項(xiàng)B、C、D正確．