题目内容
如图所示,在磁感应强度B=0.2T、方向与纸面垂直的匀强磁场中,有水平放置的两平行导轨ab、
cd,其间距L=50cm,a、c间接有电阻R.现有一电阻为r的导体棒MN跨放在两导轨间,并以v=10m/s的恒定速度向右运动,a、c间电压为0.8V,且a点电势高.其余电阻忽略不计.问:
(1)导体棒产生的感应电动势是多大?
(2)通过导体棒电流方向如何?磁场的方向是指向纸里,还是指向纸外?
(3)R与r的比值是多少?
cd,其间距L=50cm,a、c间接有电阻R.现有一电阻为r的导体棒MN跨放在两导轨间,并以v=10m/s的恒定速度向右运动,a、c间电压为0.8V,且a点电势高.其余电阻忽略不计.问:
(1)导体棒产生的感应电动势是多大?
(2)通过导体棒电流方向如何?磁场的方向是指向纸里,还是指向纸外?
(3)R与r的比值是多少?
分析:(1)MN棒垂直切割磁感线,根据公式E=BLv求出导体棒产生的感应电动势.
(2)由题,a、c间电压为0.8V,且a点电势高,确定电流方向,由右手定则判断磁场方向.
(3)根据欧姆定律求解R与r的比值.
(2)由题,a、c间电压为0.8V,且a点电势高,确定电流方向,由右手定则判断磁场方向.
(3)根据欧姆定律求解R与r的比值.
解答:解:
(1)导体棒产生的感应电动势是E=Blv=0.2×0.5×10V=1V
(2)由题,a点电势高,M点相当于电源的正极,则电流方向N→M;根据右手定则可知,磁场方向指向纸里
(3)根据欧姆定律得,I=
=
解得,
=
=4
答:
(1)导体棒产生的感应电动势是1V;
(2)通过导体棒电流方向N→M;磁场的方向是指向纸里.
(3)R与r的比值是4.
(1)导体棒产生的感应电动势是E=Blv=0.2×0.5×10V=1V
(2)由题,a点电势高,M点相当于电源的正极,则电流方向N→M;根据右手定则可知,磁场方向指向纸里
(3)根据欧姆定律得,I=
E |
R+r |
U |
R |
解得,
R |
r |
U |
E-U |
答:
(1)导体棒产生的感应电动势是1V;
(2)通过导体棒电流方向N→M;磁场的方向是指向纸里.
(3)R与r的比值是4.
点评:本题是电磁感应与电路知识的综合,确定电源与外电路是基本功,有时要画出等效电路.
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