◎ 题目

如图所示，在与水平面成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计．空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨道平面向上．导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0×10-2kg，回路中每根导体棒电阻r=5.0×10-2Ω，金属轨道宽度l=0.50m．现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动．在导体棒ab匀速向上运动的过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上．g取10m/s2．求： （1）导体棒cd受到的安培力大小； （2）导体棒ab运动的速度大小； （3）拉力对导体棒ab做功的功率．

◎ 答案

（1）导体棒cd静止时受力平衡，设所受安培力为F安，则F安=mgsinθ=0.10 N  （2）设导体棒ab的速度为v，产生的感应电动势为E，通过导体棒cd的感应电流为I， 则E=Blv，I= E 2r ，F安=BIl     解得v= 2F安r B2l2 =1.0 m/s   （3）设对导体棒ab的拉力为F，导体棒ab受力平衡，则F=F安+mgsinθ=0.20 N 拉力的功率P=Fv=0.20 W．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，在与水平面成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计．空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨道平面向上．导体棒ab…”主要考查了你对  【共点力的平衡】，【闭合电路欧姆定律】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。