Question

【題目】如圖所示，長度為L＝0.2m、電阻r＝0.3Ω、質量m＝0.1kg的金屬棒CD，垂直跨接在位于水平面上的兩條平行光滑的金屬導軌上，導軌間距離也為L，棒與導軌間接觸良好，導軌電阻不計。導軌左端接有R＝0.5Ω的電阻，垂直導軌平面的勻強磁場向下穿過導軌平面，磁感強度B＝4T。現以水平向右的恒定外力F使金屬棒右移,當金屬棒以v＝2m/s的速度在導軌平面上勻速滑動時，求：

（1）電路中理想電流表和與理想電壓表的示數；

（2）拉動金屬棒的外力F的大小。

Answer 1

【答案】（1）2A；1V（2）1.6N

【解析】（1）CD桿產生的電動勢為E，電流表的示數為I，電壓表示數為U。

E＝BLv

聯立得：I = 2A

由歐姆定律可得：U=IR

將數據代入可得：U=1V

（2）設CD桿受到的拉力為F，由安培力公式可得：

FA=BIL

FA =1.6N

所以桿受到的拉力F= FA =1.6N