Question

10．如圖所示，U形金屬導軌置于光滑絕緣的水平面上，導軌間距為l=0.4m，左端連接的電阻R=0.4Ω．金屬棒ab長度L=0.4m，電阻r=0.1Ω．在導軌范圍內(nèi)有垂直水平面的、磁感強度B=0.1T的勻強磁場，當用外力使棒ab以速度v=5m/s勻速右移時，試求：
（1）通過ab棒的電流I=0.4A； 
（2）ab棒兩端的電勢差U_ab=0.16V；
（3）ab棒克服安培力做功的功率P_克=0.08W．

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出電動勢，由歐姆定律求出電流．
（2）由歐姆定律求出ab兩端的電勢差．
（3）由安培力公式求出安培力，然后由P=Fv求出功率．

解答 解：（1）感應電動勢：E=Blv=0.1×0.4×5=0.2V，
電流：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{0.2}{0.4+0.1}$=0.4A；
（2）ab棒兩端的電勢差U_ab=IR=0.4×0.4=0.16V；
（3）安培力：F=BIl=0.1×0.4×0.4=0.016N，
克服安培力的功率：P=Fv=0.016×5=0.08W；
故答案為：（1）0.4；（2）0.16；（3）0.08．

點評 本題關(guān)鍵要掌握感應電動勢公式E=BLv、歐姆定律、功率公式等等電磁感應基本知識，即可正確解題．求ab間電勢差時要注意金屬棒是電源，ab間電勢差是路端電壓，不是感應電動勢，也不是內(nèi)電壓．