Question

【题目】如图16所示，竖直放置的等距离金属导轨宽0.5 m，垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度为B＝4 T，轨道光滑、电阻不计，ab、cd为两根完全相同的金属棒，套在导轨上可上下自由滑动，每根金属棒的电阻为1 Ω.今在ab棒上施加一个竖直向上的恒力F，这时ab、cd恰能分别以0.1 m/s的速度向上和向下做匀速滑行．(g取10 m/s2)试求：

(1)两棒的质量；

(2)外力F的大小．

Answer 1

【答案】(1)0.04 kg　0.04 kg　(2)0.8 N

【解析】

(1)根据右手定则，可以判定电路中电流方向是沿acdba流动的．设ab棒的质量为m1，cd棒的质量为m2.取cd棒为研究对象，受力分析，根据平衡条件可得BIL＝m2g

其中I＝＝，得m2＝＝0.04 kg，

根据题意判断可知m1＝0.04 kg.

(2)取两根棒整体为研究对象，根据平衡条件可得

F＝m1g＋m2g＝0.8 N.