(2014•临沂二模)如图所示,相距为L的两足够长平行金属导轨固定在水平面上,整个空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场.磁

(2014•临沂二模)如图所示,相距为L的两足够长平行金属导轨固定在水平面上,整个空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场.磁感应强度为B.导轨上静止有质量为m,电阻为R的两根相同的金属棒ab、cd,与导轨构成闭合回路,金属棒cd左侧导轨粗糙右侧光滑.现用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd,当金属棒cd运动距离为S时速度达到最大,金属棒ab与导轨间的摩擦力也刚好达最大静摩擦力.在此过程中,下列叙述正确的是(  )
A.金属棒cd的最大速度为[2FRB2L2
一诺猪 1年前 已收到1个回答 举报

wbwb115 幼苗

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解题思路:据题当金属棒cd运动距离为S时速度达到最大,金属棒ab与导轨间的摩擦力刚好达最大静摩擦力,ab棒刚要运动.研究cd棒,根据安培力与拉力平衡,求出最大速度.根据右手定则判断ab上的电流方向.根据功能关系求解热量.对于cd棒,由平衡条件求解最大静摩擦力.

A、cd棒速度最大时,所受的安培力与拉力F二力平衡,则有:F=BIL=BL
BLv/2R]=
B2L2v
2R,则得cd的最大速度为:v=[2FR
B2L2,故A正确.
B、根据右手定则判断可知cd棒中感应电流的方向由c向d,则ab上的电流方向是由b向a,故B错误.
C、根据能量守恒定律得:整个回路中产生的热量为:Q=FS-
1/2mv2=FS-
2mF2R2
B2L2],故C正确.
D、据题,cd棒的速度达到最大时ab棒所受的静摩擦力最大,cd所受的最大静摩擦力等于安培力,由于两棒所受的安培力大小相等,所以金属棒ab与轨道之间的最大静摩擦力等于F,故D正确.
故选:ACD

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势.

考点点评: 本题看似双杆问题,实际属于单杆类型,关键在于正确分析两棒的受力情况和能量的转化关系,根据平衡条件和能量守恒定律进行研究.

1年前

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