题目内容
【题目】如图所示，在匀强磁场中倾斜放置两根平行金属导轨，导轨与水平面夹角为
，磁场方向垂直导轨平面向下，磁感强度的大小为B，平行导轨间距为L。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，电阻均为R。导轨的电阻不计。若用与导轨平面平行的拉力F作用在金属杆ab上，使ab匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止。求：
(1)判断a、b两端电势哪点高？
(2)拉力F的大小；
(3)ab杆上滑的速度大小；
(4)拉力F做功的功率。
【答案】(1)a点；(2)
；(3)
；(4)
【解析】
(1)由右手定则，判斯a端电势高。
(2)由于ab棒和cd棒均处于平衡状态，设回路中的电流为I，根据楞次定律和左手定则，判断出ab棒受到磁场力的方向沿斜面向下，根据力的平衡条件有
对cd棒受力分析，根据力的平衡条件有
联立以上两式，解得
(3)回路中的感应电动势为
感应电流为
联立上式可得
(4)由于作用在ab棒上的拉力恒定，ab棒匀速运动，所以拉力F做功的功率是恒定的，
即
联立解得
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