Question

12．如圖所示，光滑導(dǎo)軌豎直放置，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向外，導(dǎo)體棒ab的長(zhǎng)度與導(dǎo)軌寬度均為L(zhǎng)=0.2m，電阻R=1.0Ω．導(dǎo)軌電阻不計(jì)，當(dāng)導(dǎo)體棒緊貼導(dǎo)軌以v=70m/s的勻速下滑時(shí)，電阻均為R=12Ω的兩小燈泡恰好正常發(fā)光，求：
求 （1）通過(guò)ab的電流的大小和方向． 
（2）小燈泡的額定功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)右手定則判斷通過(guò)ab的電流方向，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律求解感應(yīng)電流大小；
（2）根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可得，求出通過(guò)燈泡的電流強(qiáng)度，根據(jù)電功率的計(jì)算公式求解小燈泡的額定功率．

解答 解：（1）導(dǎo)體棒緊貼導(dǎo)軌以v=70m/s的勻速下滑，根據(jù)右手定則可知通過(guò)ab的電流方向?yàn)閎→a；
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得：
E=BLv=0.5×0.2×70V=7V，
燈泡并聯(lián)的電阻為：
R_并=$\frac{{R}_{L}}{2}$=6Ω，
所以通過(guò)ab的電流為：
I=$\frac{E}{{R}_{并}+R}$=$\frac{7}{7}$A=1A；
（2）根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可得，通過(guò)燈泡的電流強(qiáng)度為：
I_L=$\frac{1}{2}I$=0.5A，
小燈泡的額定功率為：
P=${I}_{L}^{2}{R}_{L}$=3W．
答：（1）通過(guò)ab的電流的大小為1A，方向b→a； 
（2）小燈泡的額定功率為3W．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及電路問(wèn)題的分析方法是：確定哪部分相對(duì)于電源，根據(jù)電路連接情況，結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律、以及電功率的計(jì)算公式列方程求解．