Question

【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＝0.5 m，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＝0.02 kg，电阻均为R＝0.1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B＝0.2 T，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恰好能保持静止．取g＝10 m/s2，问：

(1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？

(2)棒ab受到的力F多大？

Answer 1

【答案】（1） ，方向由d到c（2）

【解析】(1)棒cd受到的安培力为：Fcd＝ILB

棒cd在共点力作用下平衡，则：Fcd＝mgsin 30°

代入数据解得：I＝1 A

根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c。

(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等，即：Fab＝Fcd
对棒ab，由共点力平衡知：F＝mgsin 30°＋ILB

代入数据解得：F＝0.2 N。