Question

計，整個裝置處于方向垂直向里的勻強磁場
中，當桿始終與導軌保持接觸良好、沿導
軌向右勻速運動時，一帶電微粒剛好能在
板間以與桿相同的速率在豎直平面內做半
徑為的勻速圓周運動，試求：
(1)金屬桿向右勻速運動的速度大小．
(2)若勻強磁場的磁感應強度為B，則為使做上述運動，作用在桿上的水平拉力的功率為
多大．

Answer 1

（1）（2）

（1）設金屬桿的速度為，則帶電微粒作圓周運動的速率也為
對金屬桿有：                                         （2分）
AB金屬板間的電壓為：
由于帶電微粒作圓周運動，有：
                                                 （2分）
帶電微粒作圓周運動的半徑為
解以上各式可得                              （2分）
（2）通過金屬桿的電流為：                                    （2分）
金屬桿所受的安培力為：                                   （1分）
金屬桿所受的水平拉力為：                                  （1分）
解以上各式可得：                                      （2分）
故作用在桿上的水平拉力的功率為：            （2分）