棒cd在共点力作用下平衡,则 Fcd=mgsin30° ②
由①②式代入数据,解得 I=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=Fcd
对棒ab由共点力平衡有 F=mgsin30°+IlB
代入数据解得 F=0.2N
(3)设在时间t内棒cd产生Q=0.1J热量,由焦耳定律可知 Q=I2Rt
设ab棒匀速运动的速度大小为v,则产生的感应电动势 E=Blv
由闭合电路欧姆定律知 I=
E |
2R |
在时间t内,棒ab沿导轨的位移 x=vt
力F做的功 W=Fx
综合上述各式,代入数据解得 W=0.4J
答:(1)通过cd棒的电流I是1A,方向d→c.
(2)棒ab受到的力F是0.2N.
(3)棒力F做的功W是0.4J.