两根相距为1m的足够长的金属导轨如图所示放置，一组导轨水平，另一组导轨与水平面成37°角，拐角处连接一阻值为R=2Ω的电阻，质量均为m=0．1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触并形成闭合回路，ab杆可动、cd杆固定，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ=0．

admin2016-03-08 35

问题两根相距为1m的足够长的金属导轨如图所示放置，一组导轨水平，另一组导轨与水平面成37°角，拐角处连接一阻值为R=2Ω的电阻，质量均为m=0．1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触并形成闭合回路，ab杆可动、cd杆固定，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ=0．5，导轨电阻不计，两杆的电阻均为2Ω，整个装置处于磁感应强度大小为B=1 T，方向竖直向上的匀强磁场中。(重力加速度g=10m／s²，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0．6)

当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下，以6m／s的速度沿导轨向右匀速运动时，判断a、b两端点的电势高低，并计算此时拉力的大小?

选项

答案ab杆向右匀速运动时，根据右手定则，在ab杆中感应电流的方向为从a到b，又因为ab杆存在电阻，故ε_a＞ε_b；此时，题干所给的装置构成一个并联电路，如图所示， [*] ab杆产生的感应电动势E₁=BLv=1T×1m×6m／s=6V， [*] 则安培力F_ab=BI₁L=1T×2A×1m=2N，方向为水平向左，因为ab杆向右匀速运动，故拉力F=F_ab+μmg=2N+0．5×0．1kg×10N／kg=2．5N。

解析

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