问题
问答题
如图所示,两根水平放置的平行光滑导轨上,有两根可以移动的、垂直导轨的导体棒ab和cd,导轨的间距为25cm,ab棒和cd棒的阻值均为2Ω,导轨的电阻不计.现将cd棒用一根绝缘细绳水平拉住,细绳所能承受的最大拉力为2N.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为4T.今在棒ab上作用一个与导轨平行向右的恒力F,直到细绳被拉断.则细绳被拉断时,求:
(1)cd棒中电流强度的大小
(2)ab棒的速度大小.
答案
(1)细绳被拉断时,cd杆所受的安培力恰好等于细线的最大拉力,即有:F安=Fm;
而F安=BIL
联立解得,cd棒中电流强度的大小为:I=
=Fm BL
A=2A2 4×0.25
(2)根据闭合电路欧姆定律得:I=BLvab R
则得,ab棒的速度大小为:vab=
=IR BL
m/s=8m/s2×4 4×0.25
答:(1)cd棒中电流强度的大小是2A.
(2)ab棒的速度大小是8m/s.