Question

【题目】如图所示，在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨，它们所构成的导轨平面与水平面成＝30角，平行导轨间距L=1.0 m。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B=0.20T。两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为m=0.20 kg，电阻均为R=0.20Ω。若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab上，使ab杆沿导轨匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止，整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好。金属导轨的电阻可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）通过金属杆的感应电流I；

（2）作用在金属杆ab上拉力的功率P。

Answer 1

【答案】（1）5.0A；（2）20W

【解析】对cd棒：

解得：I=5A

（2）感应电动势:E=I2R=2V

由E=BLv解得：v=10m/s

对ab和cd的整体：

则拉力的功率：P=Fv=20W