Question

如图所示，两根水平放置的平行光滑导轨上，有两根可以移动的、垂直导轨的导体棒ab和cd，导轨的间距为25cm，ab棒和cd棒的阻值均为2Ω，导轨的电阻不计．现将cd棒用一根绝缘细绳水平拉住，细绳所能承受的最大拉力为2N．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为4T．今在棒ab上作用一个与导轨平行向右的恒力F，直到细绳被拉断．则细绳被拉断时，求：
（1）cd棒中电流强度的大小
（2）ab棒的速度大小．

Answer 1

（1）细绳被拉断时，cd杆所受的安培力恰好等于细线的最大拉力，即有：F_安=F_m；
而F_安=BIL
联立解得，cd棒中电流强度的大小为：I=

Fm

BL

=

2

4×0.25

A=2A
（2）根据闭合电路欧姆定律得：I=

BLvab

R

则得，ab棒的速度大小为：v_ab=

IR

BL

=

2×4

4×0.25

m/s=8m/s
答：（1）cd棒中电流强度的大小是2A．
（2）ab棒的速度大小是8m/s．