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(2014•安阳一模)如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒
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问题描述:

(2014•安阳一模)如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m=0.02kg,电阻均为R=0.01Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止.取g=10m/s2,问:

(1)通过棒cd的电流I是多大,方向如何?

(2)棒ab受到的力F多大?

(3)棒cd每产生Q=0.1J的热量,力F做的功W是多少?

李红红回答:
  (1)棒cd受到的安培力为:Fcd=IlB…①棒cd在共点力作用下平衡,则有:Fcd=mgsin30°…②由①②式得:IlB=mgsin30°解得:I=mgsin30°Bl=1A,方向由右手定则可知由d到c.(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等Fab=F...
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