Question

【題目】如圖所示，在豎直向下的恒定勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=2T中有一光滑絕緣的四分之一圓軌道，一質(zhì)量m=3kg的金屬導(dǎo)體MN長(zhǎng)度為L=0.5m，垂直于軌道橫截面水平放置，在導(dǎo)體中通入電流I，使導(dǎo)體在安培力的作用下以恒定的速率v=1m/s從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，g=10m/s2求：

(1)電流方向；

(2)當(dāng)金屬導(dǎo)體所在位置的軌道半徑與豎直方向的夾角為θ=時(shí)，求電流的大小；

(3)當(dāng)金屬導(dǎo)體所在位置的軌道半徑與豎直方向的夾角為θ=時(shí)，求安培力的瞬時(shí)功率P。

Answer 1

【答案】(1)M指向N；(2)；(3)

【解析】

(1)從A到C的過(guò)程中對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，安培力方向水中水平向左，根據(jù)左手定則可判斷電流方向從M指向N

(2)因?yàn)榻饘賹?dǎo)體MN做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由

則

得

(3)根據(jù)功率的計(jì)算公式可得

得