Question

如圖所示，兩根相距為L的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，另外兩根與上述光滑導(dǎo)軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd質(zhì)量均為m，電阻均為R，若要使cd靜止不動(dòng)，則ab速度大小為多大？作用于ab桿上的外力大小為多大？

Answer 1

  2mg

解析:

解法一：因cd桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，故向上的安培力等于重力，即

        ①

回路中電流       ②

又            ③

聯(lián)立①②③解得，方向豎直向上.

ab棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：

故

解法二：因 cd靜止、ab勻速運(yùn)動(dòng)，兩棒均處于平衡狀態(tài)，取ab、cd兩棒整體研究，ab、cd中電流等大、反向，故ab、cd所受安培力等大、反向，安培力之和為零．故．

又因cd靜止，所以        ①

回路中電流       ②

又            ③

聯(lián)立①②③解得，方向豎直向上。