Question

)如圖所示，一水平放置的平行導(dǎo)體框架寬度L＝0.50 m，接有電阻R＝0.20 Ω，磁感應(yīng)強度B＝0.40 T的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面方向向下，僅有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上，并能無摩擦地沿框架滑動，框架及導(dǎo)體棒ab電阻不計，當(dāng)ab以v＝4.0 m/s的速度向右勻速滑動時．試求：

(1)導(dǎo)體棒ab上的感應(yīng)電動勢的大小及感應(yīng)電流的方向．

(2)要維持ab向右勻速運動，作用在ab上的水平拉力為多大？

(3)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱功率為多大？

Answer 1

解析：(1)導(dǎo)體棒ab垂直切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢大小：

E＝BLv＝0.40×0.50×4.0 V＝0.80 V(2分)

電流方向由b到a.(2分)

(2)導(dǎo)體棒ab相當(dāng)于電源，由閉合電路歐姆定律得回路電流I＝＝ A＝4.0 A(2分)

導(dǎo)體棒ab所受的安培力

F＝BIL＝0.40×4.0×0.50 N＝0.80 N(2分)

由于ab勻速運動，所以水平拉力

F′＝F＝0.80 N．(2分)

(3)R上的焦耳熱功率：

P＝I²R＝4.0²×0.20 W＝3.2 W．(2分)

答案：(1)0.80 V　電流方向由b到a

(2)0.80 N　(3)3.2 W