Question

兩根相距為 L 的足夠長的金屬直角導軌如圖 3-5-21 所示放置，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面.質量均為 m 的金屬細桿 ab、cd 與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數均為 μ，導軌電阻不計，回路總電阻為 2R.整個裝置處于磁感應強度大小為 B，方向豎直向上的勻強磁場中.當 ab 桿在平行于水平導軌的拉力 F 作用下以速度 v₁ 沿導軌勻速運動時，cd 桿也正好以速度 v₂  向下勻速運動.重力加速度為 g.以下說法正確的是（    ）

圖3-5-21

A.ab 桿所受拉力 F 的大小為 μmg+     B.cd 桿所受摩擦力為零

C.回路中的電流強度為             D.μ 與 V₁ 大小的關系為 μ=

Answer 1

AD

解析:

ab 棒切割磁感線產生感應電動勢，cd 棒不切割磁感線，整個回路中的感應電動勢 E_感=BL_abv₁=BLv₁，回路中感應電流 I=，選項 C 錯誤.ab 棒受到的安培力為 F_安=BIL=B=，ab 棒沿導軌勻速運動，受力平衡.ab 棒受到的拉力為 F=F_摩+F_安=μmg+，選項 A 正確.cd 棒所受摩擦力為 f=μF_安=μ，選項 B 錯誤.cd 棒也勻速直線運動，受力平衡，mg=f，mg=μ，μ=，選項 D 正確.