如圖所示，在與水平面成θ=30°角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計(jì)．空間存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T，方向垂直軌道平面向上．導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=2.0×10
-1kg，回路中每根導(dǎo)體棒電阻r=5.0×10
-2Ω，金屬軌道寬度l=0.50m．現(xiàn)對導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的拉力，使之勻速向上運(yùn)動．在導(dǎo)體棒ab勻速向上運(yùn)動的過程中，導(dǎo)體棒cd始終能靜止在軌道上．g取10m/s
2，求：
（1）導(dǎo)體棒cd受到的安培力大??；
（2）導(dǎo)體棒ab運(yùn)動的速度大?。?br>（3）拉力對導(dǎo)體棒ab做功的功率．
（1）導(dǎo)體棒cd靜止時(shí)受力平衡，設(shè)所受安培力為F
安，則由平衡條件得：
F
安=mgsinθ=2.0×10
-1×10×sin30°N=1N
（2）設(shè)導(dǎo)體棒ab的速度為v，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，通過導(dǎo)體棒cd的感應(yīng)電流為I，
則 E=Blv，I=
，F(xiàn)
安=BIl
解得：v=
=
m/s=10m/s
（3）設(shè)對導(dǎo)體棒ab的拉力為F，導(dǎo)體棒ab受力平衡，則有：
F=F
安+mgsinθ=2mgsinθ=2×1N=2N
則拉力的功率為：P=Fv=2×10W=20W．
答：（1）導(dǎo)體棒cd受到的安培力大小為1N；
（2）導(dǎo)體棒ab運(yùn)動的速度大小為10m/s；
（3）拉力對導(dǎo)體棒ab做功的功率為20W．