Question

【題目】如圖所示，在勻強磁場中傾斜放置的兩根平行光滑的金屬導軌，它們所構成的導軌平面與水平面成＝30角，平行導軌間距L=1.0 m。勻強磁場方向垂直于導軌平面向下，磁感應強度B=0.20T。兩根金屬桿ab和cd可以在導軌上無摩擦地滑動。兩金屬桿的質量均為m=0.20 kg，電阻均為R=0.20Ω。若用與導軌平行的拉力作用在金屬桿ab上，使ab桿沿導軌勻速上滑并使cd桿在導軌上保持靜止，整個過程中兩金屬桿均與導軌垂直且接觸良好。金屬導軌的電阻可忽略不計，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）通過金屬桿的感應電流I；

（2）作用在金屬桿ab上拉力的功率P。

Answer 1

【答案】（1）5.0A；（2）20W

【解析】對cd棒：

解得：I=5A

（2）感應電動勢:E=I2R=2V

由E=BLv解得：v=10m/s

對ab和cd的整體：

則拉力的功率：P=Fv=20W