Question

如圖所示，電阻r = 0.1Ω的導(dǎo)體棒ab沿光滑導(dǎo)體框向右做勻速運(yùn)動(dòng)，線框接有電阻R = 0.4Ω。線框放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線框平面。導(dǎo)體棒ab的長(zhǎng)度L = 0.2 m，運(yùn)動(dòng)速度v = 5 m/s，線框電阻不計(jì)。試求：

（1）導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和回路的電流I

（2）導(dǎo)體棒ab上消耗的電功率和R上消耗的電功率

（3）維持導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)所需要的外力F和外力的功率P

Answer 1

【答案】（1）0.1V 、0.2A；  （2）0.004W 、0.016W；  （3）0.004N 、0.02W

【解析】

（1）導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：

由閉合電路的毆姆定律：

（2）導(dǎo)體棒ab相當(dāng)于電源，消耗的電功率為：

R上消耗的電功率為：

（3）根據(jù)右手定則得電路abcd中的電流方向是b指向a，根據(jù)左手定則得ab所受的安培力方向：向左

安培力大小為：

導(dǎo)線框向右做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件得外力為：

外力做功的功率為：

【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；左手定則；右手定則