如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨电阻不计,另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m,

◎ 题目

如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨电阻不计,另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆abcd质量均为m,电阻均为R,若要使cd静止不动,则ab速度大小为多大?作用于ab杆上的外力大小为多大?

◎ 答案

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◎ 解析

解法一:因cd杆处于静止状态,故向上的安培力等于重力,即
       ①
回路中电流      ②
又           ③
联立①②③解得,方向竖直向上.
ab棒匀速运动时:

解法二:因cd静止、ab匀速运动,两棒均处于平衡状态,取abcd两棒整体研究,abcd中电流等大、反向,故abcd所受安培力等大、反向,安培力之和为零.故
又因cd静止,所以       ①
回路中电流      ②
又           ③
联立①②③解得,方向竖直向上。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨电阻不计,另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m,…”主要考查了你对  【法拉第电磁感应定律】  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。

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