兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距為l＝0.5m，其電阻不計，兩導軌及其構成的平面均與水平面成30°角...

問題詳情：

兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距為l＝0.5 m，其電阻不計，兩導軌及其構成的平面均與水平面成30°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置，每棒兩端都與導軌始終有良好接觸，已知兩棒質量均為m＝0.02 kg，電阻均為R＝0.1 Ω，整個裝置處在垂直於導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.2 T，棒ab在平行於導軌向上的力F作用下，沿導軌向上勻速運動，而棒cd恰好能夠保持靜止．取g＝10 m/s 2 ，問： 

(1)通過棒cd的電流I是多少，方向如何？ (2)棒ab受到的力F多大？ (3)棒cd每產生Q＝0.1 J的熱量，力F做的功W是多少？

【回答】

解析：(1)1 A　電流方向由d至c　(2)0.2 N　 (3)0.4 J

(1)   棒cd受到的安培力為：F cd ＝IlB 棒cd在共點力作用下平衡，則：F cd ＝mgsin 30° 解得：I＝1 A 

根據楞次定律可知，棒cd中的電流方向由d至c (2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等，即F ab ＝F cd  對棒ab，由共點力平衡知：F＝mgsin 30°＋IlB 得：F＝0.2 N．  (3)設在時間t內棒cd產生Q＝0.1 J熱量，由焦耳定律知Q＝I 2 Rt 設棒ab勻速運動的速度大小為v，其產生的感應電動勢為：E＝Blv  由閉合電路歐姆定律知：I＝E/2R 由運動學公式知在時間t內，棒ab沿導軌的位移為：x＝vt  力F做的功為：W＝Fx＝0.4 J．

知識點：專題八 電磁感應

題型：計算題