Question

（14分）两根相距为的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平内，另一边垂直于水平面。质量均为的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，回路总电阻为。整个装置处于磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力（大小未知）作用下以一定的速度沿导轨向右匀速运动时，cd杆正好以速度向下匀速运动。重力加速度为。试求：

（1）杆ab中电流的方向和杆ab速度的大小；
（2）回路电阻消耗的电功率；
（3）拉力的大小。

Answer 1

（1）电流由 ，  （2）  （3）

试题分析：(1)由右手定则可判断其中的电流方向为：
cd棒匀速运动有：，即回路中电流的大小：
又：
则ab的速度大小为：
（2）回路电阻消耗的电功率
（3）对ab棒匀速运动有：