Question

（10分）  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，磁感应强度的大小为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，cd杆在导轨上恰好保持静止。求

（1）拉力F的大小，
（2）ab杆上滑的速度大小。

Answer 1

（1）（2）

试题分析：（1）对ab、cd受力析：如图可知：cd要静止，安培力沿斜面向上，根据闭合回路，ab电流方向与之相反，所以安培力方向也相反，沿斜面向下，此外还收拉力沿斜面向上如下图。

根据ab和cd串联电流相等，所以安培力大小相等
对ab分析：       ①（2分）
对cd分析：       ② （2分）
所以        （2分）
（3）ab和cd组成的闭合回路       ③
根据电磁感应定律      ④（2分）
解②③④可得   2分