Question

【题目】两根平行光滑金属导轨MN和PQ水平放置，其间距为0.40m，磁感应强度为0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R＝1.0Ω。在导轨上有一电阻为1.0Ω的金属棒ab，金属棒与导轨垂直，如图所示。在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的水平速度匀速向右运动。设金属导轨足够长。求：

（1）金属棒ab两端的电压。

（2）拉力F的大小。

（3）电阻R上消耗的电功率。

Answer 1

【答案】（1）1.0V（2）0.2N（3）1.0W

【解析】（1）金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势E=BLv=0.50×0.40×10V=2V
电路中的电流

金属棒ab两端的电压U=IR=1.0×1V=1.0V
（2）金属棒ab所受的安培力FA=BIL=0.50×1.0×0.40N=0.20N
因金属棒匀速运动，则有F=FA=0.20N
（3）电阻R上消耗的电功率P=I2R=1.02×1W=1.0W