问题
计算题
（13分）如图所示，在与水平面成
=300角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B="0.20" T，方向垂直轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0×10-1kg，回路中每根导体棒电阻r= 5.0×10-2Ω，金属轨道宽度l="0.50" m。现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动。在导体棒ab匀速向上运动的过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上。g取10 m/s2，求：
（1）导体棒cd受到的安培力大小；
（2）导体棒ab运动的速度大小；
（3）拉力对导体棒ab做功的功率。
答案
（1）0.10 N
（2）1.0 m/s
（3）0.20 W
（1）导体棒cd静止时受力平衡，设所受安培力为
，则=mgsin
="0.10" N。
（2）设导体棒ab的速度为v时，产生的感应电动势为E，通过导体棒cd的感应电流为I，则
解得
="1.0" m/s
（3）设对导体棒ab的拉力为F，导体棒ab受力平衡，则F= +mgsin="0.20" N，拉力的功率P=Fv="0.20" W。