题目内容
如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨电阻不计,另两根与光滑轨道接触的金属杆质量均为m,电阻均为R,若要使cd杆恰好平衡,且静止不动,则ab杆应做______运动,ab杆运动速度大小是______,需对ab杆所加外力的大小为______.
要使cd杆静止不动即平衡,则对它进行受力分析知,cd杆受到重力mg,方向竖直向下,安培力F,方向竖直向上,根据平衡有:
F=BIL=mg,可得cd杆静止不动时,通过杆的电流I=
| mg |
| BL |
回路中电流为I=
| mg |
| BL |
E=BLv=I(R+R),由此可知,ab杆运动的速度大小v=
| I(R+R) |
| BL |
| 2mgR | ||
|
| 2mgR | ||
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再对ab杆受力分析,ab杆受重力、安培力和拉力作用,三个力作用下杆匀速向上运动,故有:
F=mg+BIL=mg+B
| mg |
| BL |
故答案为:向上的匀速直线,
| 2mgR | ||
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