Question

如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30?角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運動，而棒cd恰好能夠保持靜止。g取10m/s2，求：

（1）通過棒cd的電流I的大��； （2）棒ab受到的力F的大小； （3）棒ab運動速度的大小。

Answer 1

（1）1A（2）0.2N（3）2m/s.

【解析】

試題分析：（1）棒cd受到的安培力 ①

棒cd在共點力作用下平衡，則 ②

聯(lián)立①②解得 I=1A。

（2）棒ab與棒cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd ③

對棒ab由共點力平衡有 ④

聯(lián)立③④解得F=0.2N

（3）設(shè)ab棒勻速運動的速度大小為v，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E=Blv ⑤

由閉合電路歐姆定律知 ⑥

聯(lián)立⑤⑥解得m/s

考點：法拉第電磁感應(yīng)定律；物體的平衡.