Question

(12分)如圖16所示，豎直放置的等距離金屬導軌寬0.5 m，垂直于導軌平面向里的勻強磁場的磁感應強度為B＝4 T，軌道光滑、電阻不計，ab、cd為兩根完全相同的金屬棒，套在導軌上可上下自由滑動，每根金屬棒的電阻為1 Ω.今在ab棒上施加一個豎直向上的恒力F，這時ab、cd恰能分別以0.1 m/s的速度向上和向下做勻速滑行．(g取10 m/s²)試求：

(1)兩棒的質量；

(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)根據右手定則，可以判定電路中電流方向是沿acdba流動的．設ab棒的質量為m₁，cd棒的質量為m₂.取cd棒為研究對象，受力分析，根據平衡條件可得BIL＝m₂g

其中I＝＝，得m₂＝＝0.04 kg，

根據題意判斷可知m₁＝0.04 kg.

(2)取兩根棒整體為研究對象，根據平衡條件可得

F＝m₁g＋m₂g＝0.8 N.