如图16所示.竖直放置的等距离金属导轨宽0.5 m.垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度为B＝4 T.轨道光滑.电阻不计.ab.cd为两根完全相同的金属棒.套在导轨上可上下自由滑动.每根金属棒的电阻为1 Ω.今在ab棒上施加一个竖直向上的恒力F.这时ab.cd恰能分别以0.1 m/s的速度向上和向下做匀速滑行．(g取10 m/s2)试求: (1)两棒的质量, (2)外� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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(12分)如图16所示，竖直放置的等距离金属导轨宽0.5 m，垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度为B＝4 T，轨道光滑、电阻不计，ab、cd为两根完全相同的金属棒，套在导轨上可上下自由滑动，每根金属棒的电阻为1 Ω.今在ab棒上施加一个竖直向上的恒力F，这时ab、cd恰能分别以0.1 m/s的速度向上和向下做匀速滑行．(g取10 m/s²)试求：

(1)两棒的质量；

(2)外力F的大小．

【答案】

(1)0.04 kg　0.04 kg　(2)0.8 N

【解析】(1)根据右手定则，可以判定电路中电流方向是沿acdba流动的．设ab棒的质量为m₁，cd棒的质量为m₂.取cd棒为研究对象，受力分析，根据平衡条件可得BIL＝m₂g

其中I＝＝，得m₂＝＝0.04 kg，

根据题意判断可知m₁＝0.04 kg.

(2)取两根棒整体为研究对象，根据平衡条件可得

F＝m₁g＋m₂g＝0.8 N.

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(12分)如图16所示，在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电。求：

（1）B点的电场强度的大小和方向。

（2）试判断点电荷Q的电性，并说明理由。

（3）点电荷Q的位置坐标。

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