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兩根相距L的足夠長的金屬直角導軌如右圖所示放置，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(　  　)
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
AD

試題分析：導體切割磁感線時產生沿abdc方向的感應電流，大小為：
導體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得： 
導體棒cd運動時，在豎直方向受到摩擦力和重力平衡，有：           
聯立以上各式解得：,故BC錯誤，AD正確．
故選AD．
點評：本題涉及電磁感應過程中的復雜受力分析，解決這類問題的關鍵是，根據法拉第電磁感應定律判斷感應電流方向，然后根據安培定則或楞次定律判斷安培力方向，進一步根據運動狀態列方程求解．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，光滑絕緣水平桌面上直立一個單匝正方形導線框ABCD，線框的邊長為L＝4 m、總電阻為R＝1Ω.在直角坐標系xOy中，有界勻強磁場區域的下邊界與x軸重合，上邊界滿足曲線方程y＝2sinx(m)，磁感應強度大小B＝2 T．線框在沿x軸正方向的拉力F作用下，以速度v＝1 m/s水平向右做勻速直線運動，直到拉出磁場．

(1) 求線框中AD兩端的最大電壓；
(2) 在圖乙中畫出運動過程中線框i-t圖象，并估算磁場區域的面積（估算結果保留2位有效數字）；
(3) 求線框在穿越整個磁場的過程中，拉力F所做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架cdef處于豎直向下磁感應強度為B0的勻強磁場中.金屬桿ab與金屬框架接觸良好.此時abed構成一個邊長為l的正方形，金屬桿的電阻為r，其余部分電阻不計.

⑴若從t=0時刻起，磁場的磁感應強度均勻增加，每秒鐘增量為k，施加一水平拉力保持金屬桿靜止不動，求金屬桿中的感應電流.
⑵在情況⑴中金屬桿始終保持不動，當t= t1秒末時，求水平拉力的大小.
⑶若從t=0時刻起，磁感應強度逐漸減小，當金屬桿在框架上以恒定速度v向右做勻速運動時，可使回路中不產生感應電流.寫出磁感應強度B與時間t的函數關系式.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，MN、PQ為兩條平行放置的金屬導軌，左端接有定值電阻R，金屬棒AB斜放在兩導軌之間，與導軌接觸良好，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面，設金屬棒與兩導軌接觸點之間的距離為l，金屬棒與導軌間夾角為60°，以速度v水平向右勻速運動，不計導軌和棒的電阻，則流過金屬棒中的電流為(　 　)
A．I＝　　　　　　B．I＝
C．I＝D．I＝

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖：a、b二銅線框由同一高度從靜止同時釋放，a導線粗，b導線細。經過同一水平方向的勻強磁場，則（   ）
A．a先落地B．b先落地
C．同時落地D．不能確定

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖（甲）所示的滑輪，它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉動。輪上繞有輕質柔軟細線，線的一端系一重物，另一端系一質量為m的金屬桿。在豎直平面內有間距為L的足夠長的平行金屬導軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計，磁感應強度為B的勻強磁場與導軌平面垂直。開始時金屬桿置于導軌下端，將質量為M的重物由靜止釋放，重物最終能勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，已知重力加速度為g，忽略所有摩擦。

（1）重物勻速下降的速度v的大小是多少？
（2）對一定的磁感應強度B，重物的質量M取不同的值，測出相應的重物做勻速運動時的速度，可得出v-M實驗圖線。圖（乙）中畫出了磁感應強度分別為B1和B2時的兩條實驗圖線，試根據實驗結果計算B1和B2的比值。
（3）若M從靜止到勻速的過程中一共下降的高度為h，求這一過程中R上產生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，傾角=30°、寬度L=1m的足夠長的U形平行光滑金屬導軌固定在磁感應強度B=1T、范圍充分大的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面斜向上.現用一平行導軌的牽引力F，牽引一根質量m=0.2kg、電阻R=1、垂直導軌的金屬棒ab，由靜止沿導軌向上移動（ab棒始終與導軌接觸良好且垂直，不計導軌電阻及一切摩擦）。問：

（1）若牽引力為恒力，且F=9N，求金屬棒達到的穩定速度v1
（2）若牽引力功率恒為72W，求金屬棒達到的穩定速度v2
（3）若金屬棒受向上拉力在斜面導軌上達到某一速度時，突然撤去力，此后金屬棒又前進了0.48m ,從撤力至棒速為0的過程中，金屬棒發熱1.12J。問撤力時棒速v3多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直紙面向里，導體棒ab長為L，垂直磁場放置，ab棒以a端為軸在紙面內以角速度ω勻速轉動（如圖所示），則a、b兩端的電勢差
為         （2分），              端電勢高。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強磁場方向豎直向下，磁感應強度為B.正方形金屬框abcd可繞光滑軸OO′轉動，邊長為L，總電阻為R，ab邊質量為m，其他三邊質量不計，現將abcd拉至水平位置，并由靜止釋放，經時間t到達豎直位置，產生熱量為Q，若重力加速度為g，則ab邊在最低位置所受安培力大小等于(　　)．

A.
B．BL
C.
D.

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