如圖所示,一單匝圓形線圈兩端與平行導軌相連線,整個裝置處於水平面內。圓形線圈的直徑與平行導軌的寬度相等,均為L...
問題詳情:
如圖所示,一單匝圓形線圈兩端與平行導軌相連線,整個裝置處於水平面內。圓形線圈的直徑與平行導軌的寬度相等,均為L,平行導軌區域處於垂直紙面向裡的磁感應強度大小為B0的勻強磁場中,圓形線圈處於垂直紙面向外的磁場中,其磁感應強度的大小B隨時間變化。質量為m、長度為L的金屬桿垂直放置在平行導軌上,金屬桿始終保持與導軌垂直且接觸良好,金屬桿與平行導軌間動摩擦因數為μ,最大靜摩擦力等於滑動摩擦力,已知金屬桿的電阻為R,其它部分電阻均不計,重力加速度為g。下面說法正確的是
A. 若,則金屬桿在導軌上保持靜止
B. 若,則金屬桿在導軌上保持靜止
C. 若給金屬桿水平向右的速度,且,則金屬桿勻速運動
D. 若給金屬桿水平向右的速度,且,則金屬桿勻速運動
【回答】
BC
【解析】AB.當金屬桿恰好在導軌上保持靜止時,安培力與摩擦力等大反向,有
解得
由,根據數學知識可知,當時,金屬桿保持靜止,故B正確A錯誤;
CD.由題可知,此時金屬桿所受安培力與摩擦力大小相等,即
電路中的電動勢為
由右手螺旋定則可知,圓形線圈產生的感應電動勢與金屬桿的感應電動勢方向相反,金屬桿的感應電動勢為
當圓形線圈中的磁感應強度時,感應電動勢為
則有
當圓形線圈中的磁感應強度時,感應電動勢為
此時
故C正確D錯誤。
故選BC。
知識點:電磁感應單元測試
題型:多項選擇
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