Question

计，整个装置处于方向垂直向里的匀强磁场
中，当杆始终与导轨保持接触良好、沿导
轨向右匀速运动时，一带电微粒刚好能在
板间以与杆相同的速率在竖直平面内做半
径为的匀速圆周运动，试求：
(1)金属杆向右匀速运动的速度大小．
(2)若匀强磁场的磁感应强度为B，则为使做上述运动，作用在杆上的水平拉力的功率为
多大．

Answer 1

（1）（2）

（1）设金属杆的速度为，则带电微粒作圆周运动的速率也为
对金属杆有：                                         （2分）
AB金属板间的电压为：
由于带电微粒作圆周运动，有：
                                                 （2分）
带电微粒作圆周运动的半径为
解以上各式可得                              （2分）
（2）通过金属杆的电流为：                                    （2分）
金属杆所受的安培力为：                                   （1分）
金属杆所受的水平拉力为：                                  （1分）
解以上各式可得：                                      （2分）
故作用在杆上的水平拉力的功率为：            （2分）