Question

（14分）兩根相距為的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平內，另一邊垂直于水平面。質量均為的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為，導軌電阻不計，回路總電阻為。整個裝置處于磁感應強度大小為，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力（大小未知）作用下以一定的速度沿導軌向右勻速運動時，cd桿正好以速度向下勻速運動。重力加速度為。試求：

（1）桿ab中電流的方向和桿ab速度的大小；

（2）回路電阻消耗的電功率；

（3）拉力的大小。

 

Answer 1

【答案】

（1）電流由 ，   （2）   （3）

【解析】

試題分析：(1)由右手定則可判斷其中的電流方向為：

cd棒勻速運動有：，即回路中電流的大小：

又：

則ab的速度大小為：

（2）回路電阻消耗的電功率

（3）對ab棒勻速運動有：

考點：本題考查了法拉第電磁感應定律、右手定則、歐姆定律、平衡條件。