兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖14所示放置，它們各有一邊在水平面內(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)摩擦因素相同，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．求：
①回路中的電流強(qiáng)度是多少？
②動(dòng)摩擦因素μ是多少？
③拉力F等于多少？

【答案】分析：當(dāng)導(dǎo)體棒ab勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線（cd運(yùn)動(dòng)時(shí)不切割磁感線），在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使導(dǎo)體棒ab受到水平向左的安培力．導(dǎo)體棒cd受到水平向右的安培力，使導(dǎo)體棒和軌道之間產(chǎn)生彈力，從而使cd受到向上的摩擦力，把力分析清楚，然后根據(jù)受力平衡求解．
解答：解：①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：I== 
②導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：BIL+mgμ=F           
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：f=BILμ=mg             
聯(lián)立以上各式解得：F=mgμ+，μ=，
答：①回路中的電流強(qiáng)度是．
②動(dòng)摩擦因素μ是．
③拉力F等于mgμ+．
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．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2006?重慶）兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一部分在同一水平面內(nèi)，另一部分垂直于水平面．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．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬?gòu)澖枪饣瑢?dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊與水平面的夾角為37°，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，導(dǎo)軌的電阻不計(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v沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，以下說(shuō)法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)兩根相距為L(zhǎng)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，桿與水平和豎直導(dǎo)軌之間有相同的動(dòng)摩擦因數(shù)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)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以某一速度向下做勻速運(yùn)動(dòng)．設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌接觸良好．重力加速度為g．求：
（1）ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1；
（2）ab桿所受拉力F，
（3）ab桿以v1勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿 以v2（v2已知）勻速運(yùn)動(dòng)，則在cd桿向下運(yùn)動(dòng)h過(guò)程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)兩根相距為l的足夠長(zhǎng)的直角平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN如圖所示Z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，每根桿的電阻均為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．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)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動(dòng)，重力加為g．試求：
（1）作用于ab桿的拉力F；
（2）ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌豎直放置，上端通過(guò)導(dǎo)線連接阻值為R的電阻，棒與上端距離為h，電路中除R外其它電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)中，重力加速度為g．
精英家教網(wǎng)
（1）若固定AB棒，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示的規(guī)律變化，求AB棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的大小
（2）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B0，使AB棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下落，其速度υ隨時(shí)間t按圖丙的規(guī)律變化，求AB棒的質(zhì)量
（3）在AB棒由靜止開始下落的同時(shí)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度從B0開始變化，要使AB棒中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，求B隨時(shí)間變化規(guī)律．

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