题型一 导体棒处于平衡状态
典例 (多选)一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B,两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内,如图所示,磁感应强度B=0.5 T,两导轨间距为 0.2 m,导体棒ab、cd紧贴导轨,电阻均为 0.1 Ω,重力均为0.1 N,现用力向上拉动导体棒ab,使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好),此时导体棒cd静止不动,则导体棒ab上升时,下列说法正确的是( )
A.导体棒ab受到的拉力大小为2 N
B.导体棒ab向上运动的速度大小为2 m/s
C.在2 s内,拉力做功,产生0.4 J的电能
D.在2 s内,拉力做的功为0.6 J
【自主解答】
BC 解析:对导体棒cd进行受力分析有mg=IlB= ,得v=2 m/s,故选项B正确;对导体棒ab进行受力分析有F=mg+IlB=0.2 N,选项A错误;在 2 s内,拉力做功转化为导体棒ab的重力势能和电路中的电能,电能等于克服安培力所做的功,即W电=F安vt==0.4 J,选项C正确;在 2 s内,拉力做的功为W拉=Fvt=0.8 J,选项D错误。