Question

【題目】兩根相距為的足夠長(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)量均為的金屬細(xì)桿、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，每根桿的電阻均為，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，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下以速度沿水平方向的導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿正以速度沿豎直方向的導(dǎo)軌向下勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為。則以下說法正確的是（ ）

A.桿所受拉力的大小為

B.桿所受拉力的大小為

C.桿下落高度為的過程中，整個(gè)回路中電流產(chǎn)生的焦耳熱為

D.桿水平運(yùn)動(dòng)位移為的過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的總熱量為

Answer 1

【答案】BD

【解析】

AB．ab桿切割磁感線時(shí)產(chǎn)生沿abdc方向的感應(yīng)電流，大小為

①

cd桿中的感應(yīng)電流方向?yàn)?/span>d→c，cd桿受到的安培力方向水平向右，大小為

F安=BIL ②

cd桿向下勻速運(yùn)動(dòng)，有

mg=μF安 ③

解①②③式得，ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度為

④

導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得

F=F安+μmg ⑤

由③⑤解得

選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確．
C．設(shè)cd桿以v2速度向下運(yùn)動(dòng)h過程中，ab桿勻速運(yùn)動(dòng)了s距離，則

．

整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功

Q=F安s

得

選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．ab桿水平運(yùn)動(dòng)位移為s的過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為

ab桿摩擦生熱

cd桿摩擦生熱

則總熱量

選項(xiàng)D正確；

故選BD.