Question

【題目】如圖所示，PN與QM兩平行金屬導(dǎo)軌相距1 m，電阻不計(jì)，兩端分別接有電阻R1和R2，且R1＝6 Ω，ab導(dǎo)體的電阻為2 Ω，在導(dǎo)軌上可無(wú)摩擦地滑動(dòng)，垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T．現(xiàn)ab以恒定速度v＝3 m/s勻速向右移動(dòng)，這時(shí)ab桿上消耗的電功率與R1、R2消耗的電功率之和相等，求：

(1)R2的阻值．

(2R1與R2消耗的電功率分別為多少？

(3)拉ab桿的水平向右的外力F為多大？

Answer 1

【答案】(1) (2) ; (3)

【解析】試題分析：導(dǎo)體桿ab切割磁感線，相當(dāng)于電源，電阻并聯(lián)；由于ab桿上消耗的電功率與消耗的電功率之和相等，故ab桿的電阻等于兩個(gè)并聯(lián)電阻的總電阻；先根據(jù)切割公式求解電動(dòng)勢(shì)，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律求解感應(yīng)電流，得到路端電壓；最后根據(jù)求解電功率；ab桿勻速運(yùn)動(dòng)，故拉力等于安培力．

（1）由內(nèi)外電阻消耗的功率相等，則內(nèi)外電阻相等，故，解得
（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：
根據(jù)閉合電路歐姆定律，總電流為：

路端電壓為：
電阻R1功率

電阻R2功率：

（3）安培力：；

ab桿勻速運(yùn)動(dòng)，故拉力等于安培力，為；