(1)cd杆保持静止,则杆所受安培力FB=BIL=mcdgsinθ,
解得:I=
=
mcdgsinθ BL
A=5A0.2×10×sin30° 0.4×0.5
由欧姆定律得cd两端电压 U=Ir=5×0.2V=1V,
由右手定则可知,电流方向是abdca,所以d点电势高于c点电势,则cd两端电势差Ucd=-1V
(2)设ab杆所受的拉力为F,则对ab杆,有 F=mabgsinθ+FB,
得:F=0.1×10×0.5+0.4×5×0.5=1.5(N)
设ab杆的速度为v0,则回路中的感应电流 I=
,得:v0=BLv0
2r
=2rI BL
m/s=10m/s2×0.2×5 0.4×0.5
拉力做功的功率 P=Fv0,
联立解得拉力做功的功率:P=1.5×10W=15W
答:(1)金属棒cd两端电势差Ucd为-1V.
(2)作用在金属棒ab上拉力的功率为15W.