Question

【題目】如圖所示，電阻r=0.1Ω的導體棒ab在外力作用下沿光滑平行導軌以速度v=5m/s向右做勻速運動。導軌的左端c、d間接有定值電阻R=0.4Ω，導軌間距L=0.4m，導軌電阻不計。整個裝置處于磁感應強度B=0.1T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面。求：

（1）判斷a、b兩點電流方向及電勢的高低；

（2）通過R的電流大�。�

（3）外力做功的功率.

Answer 1

【答案】（1）a點電勢高于b點的電勢．（2）0.4A（3）0.08W

【解析】

（1）由右手定則判斷ab中產(chǎn)生的感應電流方向，即可確定a、b哪一端相當于電源的正極，從而判斷電勢的高低．

（2）ab切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢由公式E=BLv，再運用歐姆定律求出回路中的感應電流大小；

（2）使導體ab向右勻速運動所需水平拉力必須與安培力平衡，根據(jù)安培力公式公式F=BIL求解出安培力大小，由平衡條件得到外力大小，由P=Fv救出外力的功率．或根據(jù)外力的功率等于電路中的電功率求解．

（1）由右手定則判斷可知，ab中產(chǎn)生的感應電流方向b→a，a端相當于電源的正極，則a點電勢高于b點的電勢．
（2）通過R的電流方向d→c．電流大小為：

（3）根據(jù)功能關系可知：棒做勻速直線運動，外力的功率等于電路中的電功率，則有：

P=I2（R+r）=0.42×（0.4+0.1）W=0.08W