题目

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30°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=0.01Ω，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．取g=10m/s²，问：

（1）通过棒cd的电流I是多大，方向如何？
（2）棒ab受到的力F多大？
（3）棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？

提问时间：2020-10-11

答案

（1）棒cd受到的安培力为：Fcd=IlB… ①棒cd在共点力作用下平衡，则有：Fcd=mgsin30°… ②由①②式得：IlB=mgsin30°解得：I=mgsin30°Bl=1A，方向由右手定则可知由d到c．（2）棒ab与棒cd受到的安培力大小相等Fab=F...