Question

15．如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1T，方向垂直于軌道夾平面上，導(dǎo)體ab在光滑軌道上向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v=0.5m/s，導(dǎo)體ab電阻R=0.5Ω，軌道寬L=0.4m，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，求：
（1）感應(yīng)電流大小和方向；
（2）使導(dǎo)體ab勻速運(yùn)動(dòng)所需的外力大��；
（3）外力做功的功率；
（4）感應(yīng)電流的功率．

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢，然后由歐姆定律求出電流，由右手定則判斷出感應(yīng)電流方向．
（2）應(yīng)用安培力公式求出安培力大小，然后應(yīng)用平衡條件可以求出外力大小．
（3）應(yīng)用功率公式可以求出外力功率．
（4）由電功率公式可以求出電功率．

解答 解：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢大�。篍=BLv=0.1×0.4×5.0=0.2V，
感應(yīng)電流大�。篒=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.2}{0.5}$=0.4A，
 由右手定則得電流方向?yàn)椋篴→b；
（2）導(dǎo)體棒所受安培力：F_安培=BIL=0.1×0.4×0.4=0.016N，
導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：F=F_安培=0.016N；
（3）外力做功的功率：P_外=Fv=0.016×5=0.08W；
（4）感應(yīng)電流的功率：P=EI=0.2×0.4=0.08W；
答：（1）感應(yīng)電流大小為0.4A，方向：a→b；
（2）使導(dǎo)體ab勻速運(yùn)動(dòng)所需的外力大小為0.016N；
（3）外力做功的功率為0.08W；
（4）感應(yīng)電流的功率為0.08W．

點(diǎn)評 本題是簡單的電磁感應(yīng)問題，應(yīng)用E=BLv、歐姆定律、安培力公式、平衡條件與功率公式、右手定則即可解題，掌握基礎(chǔ)知識是解題的前提與關(guān)鍵，平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)與應(yīng)用．