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    如图所示，两根水平放置的平行光滑导轨上，有两根可以移动的、垂直导轨的导体棒ab和cd，导轨的间距为25cm，ab棒和cd棒的阻值均为2Ω，导轨的电阻不计．现将cd棒用一根绝缘细绳水平拉住，细绳所能承受的最大拉力为2N．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为4T．今在棒ab上作用一个与导轨平行向右的恒力F，直到细绳被拉断．则细绳被拉断时，求：
    （1）cd棒中电流强度的大小
    （2）ab棒的速度大小．
    分析：（1）当细线所受的拉力达到最大值2N时将被拉断，此时拉力恰好与所受的安培力大小相等．根据安培力公式可求得cd棒中电流强度的大小．
    （2）根据法拉第定律和欧姆定律结合，可求得ab棒的速度大小．
    解答：解：（1）细绳被拉断时，cd杆所受的安培力恰好等于细线的最大拉力，即有：F安=Fm；
    而F安=BIL
    联立解得，cd棒中电流强度的大小为：I=
    Fm
    BL
    =
    2
    4×0.25
    A=2A
    （2）根据闭合电路欧姆定律得：I=
    BLvab
    R

    则得，ab棒的速度大小为：vab=
    IR
    BL
    =
    2×4
    4×0.25
    m/s=8m/s
    答：（1）cd棒中电流强度的大小是2A．
    （2）ab棒的速度大小是8m/s．
    点评：本题双杆模型，当cd棒不动时，只有ab棒切割磁感线产生感应电动势，关键要会推导安培力的表达式．
    练习册系列答案
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    如图所示，两根无阻导轨与水平面成θ=370角放置，两导轨间距离为d=0.5m，在导轨上垂直于导轨水平放一根质量m=0.2kg、长度略大于d、电阻R=4Ω的均匀金属杆，导轨下端与一个内阻r=lΩ电动势未知的电源两极相连，杆与导轨问最大静摩擦力fm=15N．当导轨间有竖直向上、磁感强度为B=2T的匀强磁场时，杆与导轨间刚好无摩擦力．求：
    （1）电源的电动势E．
    （2）若将磁场改为垂直于导轨平面向下，要保证导轨不滑动，磁感强度的大小不得超过多少？（g=10m/s2，sin37°=0.6）．

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    （1）电源的电动势E．
    （2）若将磁场改为垂直于导轨平面向下，要保证金属杆刚好不向下滑动，磁感应强度的大小不得超过多少？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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    如图所示，两根无电阻导轨与水平面成角放置，两导轨间距离为d=0.5m，在导轨上垂直于导轨水平放一根质量m=0.2kg、长度略大于d、电阻R=4Ω的均匀金属杆，导轨下端与一个内阻r=1Ω电动势未知的电源两极相连，杆与导轨间最大静摩擦力N.当导轨间有竖直向上、磁感应强度为B=2T的匀强磁场时，杆与导轨间刚好无摩擦力.求：

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    （2）若将磁场改为垂直于导轨平面向下，要保证金属杆刚好不向下滑动，磁感应强度的大小不得超过多少？（g=10m/s2, sin37°=0.6, cos37°=0.8）

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    （1）电源的电动势E.
    （2）若将磁场改为垂直于导轨平面向下，要保证金属杆刚好不向下滑动，磁感应强度的大小不得超过多少？（g=10m/s2, sin37°="0.6," cos37°=0.8）

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    （1）电源的电动势E.

    （2）若将磁场改为垂直于导轨平面向下，要保证金属杆刚好不向下滑动，磁感应强度的大小不得超过多少？（g=10m/s2, sin37°=0.6, cos37°=0.8）

     

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