如图所示,MN、PQ是与水平面成θ角的两条平行光滑且足够长的金属导轨,其电阻忽略不计.空间存在着垂直于轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.导体棒ab、cd垂直于导轨放

◎ 题目

如图所示,MN、PQ是与水平面成θ角的两条平行光滑且足够长的金属导轨,其电阻忽略不计.空间存在着垂直于轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.导体棒ab、cd垂直于导轨放置,且与轨道接触良好,每根导体棒的质量均为m,电阻均为r,轨道宽度为L.与导轨平行的绝缘细线一端固定,另一端与ab棒中点连接,细线承受的最大拉力Tm=2mgsinθ.今将cd棒由静止释放,则细线被拉断时,cd棒的(  )
A.速度大小是
2mgrsinθ
B2L2
B.速度大小是
mgrsinθ
B2L2
C.加速度大小是2gsinθ
D.加速度大小是0

◎ 答案

AB、据题知,细线被拉断时,拉力达到Tm=2mgsinθ.
根据平衡条件得:对ab棒:Tm=F+mgsinθ.则得ab棒所受的安培力大小为F=mgsinθ;
由于两棒的电流相等,所受的安培力大小相等.
由E=BLv、I=
E
2r
,F=BIL,则得F=
B2L2v
2r

联立解得,cd棒的速度为 v=
2mgrsinθ
B2L2
.故A正确,B错误.
CD、对cd棒:根据牛顿第二定律得:mgsinθ-F=ma,代入得a=gsinθ-
1
m
?
B2L2
2r
?
2mgrsinθ
B2L2
=0,故C错误,D正确.
故选:AD.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,MN、PQ是与水平面成θ角的两条平行光滑且足够长的金属导轨,其电阻忽略不计.空间存在着垂直于轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.导体棒ab、cd垂直于导轨放…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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