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，方向豎直向上的勻強(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v₁沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度v₂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

B．cd桿所受摩擦力為零

C．回路中的電流強(qiáng)度為

D．μ與v1大小的關(guān)系為

Answer 1

D

解析試題分析：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生沿abdc方向的感應(yīng)電流，大小為： ①
導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：    ②
導(dǎo)體棒cd運(yùn)動(dòng)時(shí)，在豎直方向受到摩擦力和重力平衡，有：            ③
聯(lián)立以上各式解得：，
故選D
考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；滑動(dòng)摩擦力；閉合電路的歐姆定律．
點(diǎn)評(píng)：本題涉及電磁感應(yīng)過(guò)程中的復(fù)雜受力分析，解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律判斷感應(yīng)電流方向，然后根據(jù)安培定則或楞次定律判斷安培力方向，進(jìn)一步根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列方程求解．