Question

兩根相距為L的足夠長的金屬彎角光滑導(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)動時(shí)，cd桿恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，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mg sin37°

B．回路中電流為

C．回路中電流的總功率為mgv sin37°

D．m與v大小的關(guān)系為m＝

 

Answer 1

D

【解析】

試題分析：ab棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則知方向由a至b，在cd棒中由d至c，cd棒受力如圖：

cd棒受安培力F安=ILB=mgtan37°，回路電流I=,ab棒所示安培力與cd棒相同，因ab棒勻速，拉力也等于安培力，又根據(jù)功能關(guān)系，拉力的功率即為電流的總功率，P=F安v=mgvtan37°，根據(jù)閉合電路歐姆定律知電流I=,所以m＝，故選項(xiàng)D正確，其余錯(cuò)誤。

考點(diǎn)：切割情況下電磁感應(yīng) 安培力 功能關(guān)系 物體平衡條件的應(yīng)用