- 试题详情及答案解析
- 如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30º角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m=0.02kg,电阻均为R=0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止。g取10m/s2,求:

(1)通过棒cd的电流I的大小; (2)棒ab受到的力F的大小; (3)棒ab运动速度的大小。- 答案:(1)1A(2)0.2N(3)2m/s.
- 试题分析:(1)棒cd受到的安培力
①
棒cd在共点力作用下平衡,则
②
联立①②解得 I=1A。
(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd ③
对棒ab由共点力平衡有
④
联立③④解得F=0.2N
(3)设ab棒匀速运动的速度大小为v,则产生的感应电动势 E=Blv ⑤
由闭合电路欧姆定律知
⑥
联立⑤⑥解得
m/s
考点:法拉第电磁感应定律;物体的平衡.