Question

（10分）如圖所示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向水平放置著兩根相距為h＝0.1m的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)N、Q之間連接一阻值R＝0.3Ω的電阻。導(dǎo)軌上跨放著一根長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.2m，每米長(zhǎng)電阻r＝2.0Ω/m的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌正交放置，交點(diǎn)為c、d，當(dāng)金屬棒在水平拉力作用于以速度v＝4.0m/s向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試求：

（1）使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的拉力；

（2）回路中的發(fā)熱功率；

（3）金屬棒ab兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差。

 

Answer 1

【答案】

（1）0.02N  （2）0.08W   （3）0.32V

【解析】

試題分析：（1）當(dāng)金屬棒ab在水平拉力作用向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線，

產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)       （2分）

由閉合電路歐姆定律，可得回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為：

         （1分）

金屬棒ab受到的安培力為：

        （1分）

要使金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)有           （1分）

（2）該回路為純電阻電路，則回路中的熱功率為：

           （2分）

（3）金屬棒ab兩端的電勢(shì)差等于、與三者之和，

由于            （2分）

所以          （1分）

考點(diǎn)：本題考查了導(dǎo)體切割磁感線的規(guī)律。