Question

【题目】如图所示，在竖直向下的恒定匀强磁场B=2T中有一光滑绝缘的四分之一圆轨道，一质量m=3kg的金属导体MN长度为L=0.5m，垂直于轨道横截面水平放置，在导体中通入电流I，使导体在安培力的作用下以恒定的速率v=1m/s从A点运动到C点，g=10m/s2求：

(1)电流方向；

(2)当金属导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为θ=时，求电流的大小；

(3)当金属导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为θ=时，求安培力的瞬时功率P。

Answer 1

【答案】(1)M指向N；(2)；(3)

【解析】

(1)从A到C的过程中对导体棒受力分析，安培力方向水中水平向左，根据左手定则可判断电流方向从M指向N

(2)因为金属导体MN做匀速圆周运动，由

则

得

(3)根据功率的计算公式可得

得